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复合材料基础知识(二)

复合材料基础知识(二)

  • 分类:新闻动态
  • 作者:瑞奇办公室
  • 来源:瑞奇
  • 发布时间:2022-03-23
  • 访问量:0

【概要描述】说到复合材料,应该很多人都有听到过,但真的要大家用一句话概括出来却不一定能说全面。所谓复合材料,是指由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观(微观)上组成具有新性能的材料。本文接下来为大家介绍复合材料的基础知识。

复合材料基础知识(二)

【概要描述】说到复合材料,应该很多人都有听到过,但真的要大家用一句话概括出来却不一定能说全面。所谓复合材料,是指由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观(微观)上组成具有新性能的材料。本文接下来为大家介绍复合材料的基础知识。

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复合材料的增强材料

1、玻璃纤维的分类:无碱玻璃纤维(碱含量小于1%)、中碱玻璃纤维(1.5%~12.5%之间)、有碱玻璃纤维(碱性氧化物含量大于12%)、特种玻璃纤维。

2、玻璃纤维是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制成,单丝直径为几微米到几十微米。

3、玻璃纤维的化学组成:二氧化硅、三氧化二硼、氧化钙、三氧化二铝等。4、玻璃纤维的物理性能:①外观和比重:表面光滑,密度2.16~4.30g/cm3;②表面积大③拉伸强度高,④耐磨性和耐折性差,⑤热性能:导热系数小、耐热性较高,⑥电性能:取决于化学组成、温度和湿度(无碱纤维的电绝缘性比有碱纤维优越,碱金属离子增加,电绝缘性能变差;温度升高,电阻率下降;湿度增加电阻率下降),⑦光学性能:玻璃

纤维的透光性比玻璃差,玻璃纤维可用于通信领域以传送光束或光学物象。

5、影响玻璃纤维化学稳定性因素:①玻璃纤维的化学成分,②纤维比表面增大其相应的耐腐蚀性降低,③侵蚀介质体积和温度(温度升高,化学稳定性降低;介质体积越大,对纤维侵蚀越严重)

6、玻璃纤维的制造方法:坩埚法、池窑拉丝法。

7、玻璃纤维制造怎样避免表面损伤

玻璃纤维制造工艺三个步骤制球、拉丝、纺织。可以在在拉丝过程中用浸润剂,它的作用:①原丝中的纤维不散乱而能相互粘附在一起,②防止纤维间磨损,③便于纺织加工。

8、碳纤维是有机纤维经固相反应转变而成的纤维状聚合物碳。含碳95%左右的称为碳纤维,含碳量99%左右的称为石墨纤维。

9、碳纤维的分类:

根据力学性能分类:高性能碳纤维、低性能碳纤维

根据原丝类型分类:聚丙烯腈基纤维、沥青基碳纤维、纤维基碳纤维、其他基纤维基碳纤维

根据功能分类:受力用碳纤维、耐焰碳纤维、活性炭纤维、导电用碳纤维、润滑用碳纤维、耐磨用碳纤维

10、碳纤维的制造方法:先驱体转化法(有机纤维碳化法)原材料有人造丝(胶黏纤维)、聚丙烯腈纤维、沥青基碳纤维;工艺过程:5个阶段:拉丝、牵引、稳定、碳化、石墨化。

11、氧化铝纤维的基本组成主要分为:氧化铝,含有少量的SIO2、B203或Zr2O3、MgO等。

12、碳化硅纤维制备的工艺:①化学气相沉积法(CVD法),②烧结法(先驱体转化法)

1)化学气相沉积法:它的结构可大致分成四层由纤维中心向外依次为芯丝、富碳的碳化硅层、碳化硅层、外表面富硅涂层。制备的步骤:①反应气体向热芯丝表面迁移扩散,②反应气体被热芯丝表面吸附,③反应气体在热芯丝表面上裂解,④反应尾气的分解和向外扩散。

13、芳纶纤维的性能:优异的拉伸强度和拉伸模量、优良的减震性、耐磨性、耐冲击性、抗疲劳性、尺寸稳定性、耐化学腐蚀、低膨胀、低导热、不燃不熔、电绝缘、透磁性、密度小。缺点:热膨胀系数具有各向异性、耐光性差、耐老化能力差、溶解差、抗压强度差、吸湿性强。

14、晶须:是以单晶结构生长的直径极小的短纤维,由于直径小(<3um),造成晶体中的缺陷少,原子排列高度有序,故其强度接近于相邻原子间成键力的理论值。由于晶须的直径非常小,所以不适合容纳在大晶体中常出现的缺陷,因而强度接近于完整晶体的理论值。

15、晶须的性能:①晶须没有显著的疲劳效应,②具有比纤维增强体更优异的高温性能和蠕变性能,③它的延伸率与玻璃纤维接近,弹性模量与硼纤维相当。

16、颗粒增韧的三种机制:相变增韧和微裂纹增韧、复合材料中的第二种颗粒使裂纹扩展路径发生改变、混合增韧。

17、刚性颗粒增强体:指具有高强度、高模量、耐热、耐磨、耐高温的陶瓷和石墨等非金属颗粒,如碳化硅、氧化铝、氮化硅、碳化钛、碳化硼、石墨、细金刚石等。

18、延性颗粒增强体:主要为金属颗粒,一般是加入到陶瓷、玻璃和微晶玻璃等脆性基体中,目的是增加基体材料的韧性。

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