复合材料的使用
复合材料使用的历史可以追溯到古代。从古至今沿用的稻草或麦秸增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。20世纪40年代,因航空工业的需要,发展了玻璃纤维增强塑料(俗称玻璃钢),从此出现了复合材料这一名称。50年代以后,陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、
蜂窝夹层复合材料生产厂家
复合材料的使用
复合材料使用的历史可以追溯到古代。从古至今沿用的稻草或麦秸增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。20世纪40年代,因航空工业的需要,发展了玻璃纤维增强塑料(俗称玻璃钢),从此出现了复合材料这一名称。50年代以后,陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合,构成各具特色的复合材料。
复合材料有什么优点
1.耐化学腐蚀:纤维增强聚酯材料具有良好的耐腐蚀性,如耐酸、稀碱、盐、和海水,而金属材料不耐酸、耐海水。
2.轻质高强:比强度和比模量是衡量材料承载力的指标之一。纤维增强聚酯的比模量与钢相当,但比强度可达钢的4倍。
3.良好的电性能:该材料不仅具有优异的电绝缘性,而且在高频下保持良好的介电性能,不受电磁影响,不反射电磁波。这些性质远远超出了金属材料可以比较的范围。
4.缺口敏感性:当部件过载,少量纤维断裂时,载荷迅速分布在未受损的纤维上,从而再次达到机械平衡。这是金属零件无法比拟的。
5.性好:纤维增强聚酯材料的拉伸强度略好于钢材。虽然钢和大多数金属材料的疲劳极限是其抗拉强度的40%至50%,但纤维增强复合材料的抗拉强度通常高于此,高达70%至80%。
6.导热系数低,膨胀系数小:有温差,热应力比金属小得多。
7.阻燃、、无毒:该材料是一种阻燃材料,其阻燃等级为FV0,高温燃烧下的烟度为15,无毒烟,毒性等级为ZA1。
8.使用寿命长:已证明其使用寿命至少20年;模拟老化测试表明,它的使用寿命超过20年,远远超过金属等传统材料。
复合材料的性能
复合材料中以纤维增强材料应用、用量大。其特点是比重小、比强度和比模量大。例如碳纤维与环氧树脂复合的材料,其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍,还具有优良的化学稳定性、减摩、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。石墨纤维与树脂复合可得到热膨胀系数几乎等于零的材料。纤维增强材料的另一个特点是各向异性,因此可按制件不同部位的强度要求设计纤维的排列。以碳纤维和碳化硅纤维增强的铝基复合材料,在500℃时仍能保持足够的强度和模量。碳化硅纤维与钛复合,不但钛的耐热性提高,且损,可用作发动机风扇叶片。碳化硅纤维与陶瓷复合, 使用温度可达1500℃,比超合金涡轮叶片的使用温度(1100℃)高得多。碳纤维增强碳、石墨纤维增强碳或石墨纤维增强石墨,构成耐烧蚀材料,已用于航天器、火箭和原子能反应堆中。非金属基复合材料由于密度小,用于汽车和飞机可减轻重量、提高速度、节约能源。用碳纤维和玻璃纤维混合制成的复合材料片弹簧,其刚度和承载能力与重量大5倍多的钢片弹簧相当。
复合材料设计需要考虑什么
设计复合材料包装应特别注意各层基材的选择,搭配必须科学合理,各层组合的综合性能必须满足食品对包装的要求。
塑料我国用于食品包装的塑料也多达十五、六种,如PE、PP、PS 、PET、PA、PVDC、EVA、PVA、EVOH、PVC、离子键树脂等。其中高阻氧的有PVA、EVOH、PVDC、PET、PA等,高阻湿的有PVDC、PP、PE等;耐射线辐照的如PS芳香尼龙等;耐低温的如PE、EVA、POET、PA等;阻油性和机械性能好的如离子键树脂,PA、PET等,即耐高温灭菌又耐低温的,如PET、PA等。
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