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①碳纤维树脂复合材料基体:环氧树脂,酚醛树脂,聚四氟乙烯性能:普遍优于玻璃钢,比铝轻,比钢强,E比铝合金和钢大,疲劳强度高,冲击韧性高,耐水和湿气,化学稳定性高,摩擦系数小,导热性好,耐X射线,纤维和树脂粘结力不够,各向异性大,耐高温性能有差距。用途:航天材料-----飞行器,火箭外层材料,天线支架,壳体,机架,齿轮,轴承,活塞,密封圈,化工容器。碳纤维树脂复合材料显微组织②碳纤维碳复合材料基体相:碳或石墨性能:可承受极高的温度、极快的加热速度、较好的耐热冲击性。强度和冲击韧性比石墨高5-10倍,刚度高,耐磨性、化学稳定性、尺寸稳定性好。用途:用于高温、有耐蚀要求的环境,如化工和核反应装置中,飞船的前缘,超音速飞机制动装置等。碳纤维碳复合材料显微组织③碳纤维金属复合材料基体:金属(主要为熔点较低的金属或合金,如碳纤/铝锡合金)性能:高强度、高弹性模量、高导电性、低摩擦系数、高的耐磨性等。用途:碳纤/铝锡合金--高强度高级轴承(减磨性能优于铝锡合金)碳纤维金属复合材料显微组织④碳纤维陶瓷复合材料基体:陶瓷(如:石英玻璃)性能:提高陶瓷的强度和弹性模量,提高抗热振性,改善陶瓷的脆性且在高温下不受氧化。用途:a.碳纤/SiC——可在1400℃的高温下长期作用,可作为喷气式飞机的涡轮叶片;b.碳纤/石英玻璃----抗弯强度提高了约12倍,冲击韧性提高了约40倍,比强度与比模量成倍提高,能承受1200~1500℃高温气流冲击。3)硼纤维复合材料增强相:硼纤维基体相:金属和高聚物性能指标:密度d=2.63g/cm3,σb=2800MPa,E拉伸=385000MPa(=4倍玻璃纤维),高强度、高弹性模量、耐高温、化学稳定性高。价格较贵①硼纤维树脂复合材料:疲劳强度高,耐辐射,导热、导电性好,化学稳定性高。用于航空与航天工业,如翼面、仪表盘、转子、压气机叶片、直升机螺旋桨叶和传动轴等。②硼纤维金属基复合材料:主要为连续纤维增强的铝基复合材料,有较高的比强度、比模量,500℃时仍有较高的强度、弹性模量和疲劳强度,在航天航空领域有很大的应用前景。硼纤维增强金属基复合材料火箭管部件4)金属纤维复合材料金属纤维是具有高强度、高熔点的钨、钼、钛、铍、不锈钢和钢等金属。既能被金属浸润,也能增强金属。①金属纤维金属基复合材料:基体相以铝合金、钛合金居多,增强相以钨、钼金属纤维为主。有较高的强度和高温强度外,还具有较好的塑性和韧性。②金属纤维陶瓷基复合材料:利用金属纤维的韧性和强度来改善陶瓷的脆性和抗压性能。金属纤维与陶瓷结合较好,之间无化学反应,韧性与化学稳定性均较好。(2)颗粒增强复合材料增强材料的微粒,高度弥散地分布在基体相中,由于它有效地阻止基体中位错的运动,因此增加了复合体的总强度,形成了微粒复合材料。基体中增强微粒的数量大于20?时,称为微粒增强复合材料。基体中增强微粒的含量较少时,称为弥散强化复合材料。
增强相粒子通常用陶瓷或金属,基体相一般多为树脂或金属。1)金属粒子树脂基复合材料金属粒子加入树脂,可改善树脂的导电、导热及其它物理、力学性能。如较高含量的铝粉增强树脂可作为?射线的屏罩以及隔音材料;铝粉增强氟塑料可作为轴承材料等。2)陶瓷粒子金属基复合材料—金属陶瓷以高熔点、高硬度的碳化物、氮化物、硼化物、氧化物等为增强粒子、基体相为金属,如镍、钴、铝等的复合材料。具有高强度、耐热、耐腐蚀、高耐磨等许多优良性能。如硬质合金、碳化硅及氧化铝等颗粒强化金属铝基的复合材料等。(3)层状复合材料
叠层复合材料是指由两层或两层以上不同材料结合而成的,层与层之间可以通过胶合、熔合、扎合、喷涂等工艺方法来实现复合,从而获得与层状组成物不同性能的复合材料。1)双金属带钢复合材料如不锈钢—普通钢复合板;包括钛钢板及钢—黄铜、钢—巴氏合金复合材料等。2)塑料涂层复合材料如在钢板上涂复一层塑料,用于提高耐高温腐蚀性能。3)塑料金属多层复合材料如三层复合材料是由钢为基体+烧结铜网或多孔青铜为中间层,用聚四氟乙烯或聚甲醛为表层的自润滑复合材料。制无油润滑承,如汽车底盘衬套、垫片、球座、涡轮叶片轴承、飞机起落架轴承等。4)夹层结构复合材料 它是由两层薄而强度高、弹性模量高的面扳材料,中间夹
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