❶ 什么是碳纤维增强环氧树脂复合材料
碳纤维增强环氧树来脂复合材料是指源碳纤维材料和环氧树脂材料在一起组合而成的新材料,比如悍马预应力碳纤维板就是碳纤维复合材料,用于建筑中的预应力加固。比如悍马碳纤维布配合碳纤维胶使用,组成的碳纤维复合材料加固房屋建筑、桥梁,隧道等。
❷ 碳纤维属于复合材料吗
碳纤维本身不是复合材料,但是复合材料的基体。
碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维。其中含碳量高于99%的称石墨纤维。碳纤维的 微观结构类似人造石墨,是乱层石墨结构。碳纤维各层面间的间距约为3.39到3.42A,各平行层面间的各个碳原子,排列不如石墨那样规整,层与层之间借 范德华力连接在一起。
主要分类:
1、碳纤维按原料来源可分为聚丙烯腈基碳纤维、 碳纤维沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维、酚醛基碳纤维、气相生长碳纤维;
2、按性能可分为通用型、高强型、中模高强型、高模型和超高模型碳纤维;
3、按状态分为长丝、短纤维和短切纤维;
4、按力学性能分为通用型和高性能型。
优势:
1、高强度(是钢铁的5倍);
2、出色的耐热性(可以耐受2000℃以上的高温);
3、出色的抗热冲击性;
4、低热膨胀系数(变形量小);
5、热容量小(节能);
6、比重小(钢的1/5);
7、优秀的抗腐蚀与辐射性能。
❸ 碳纤维复合材料是塑性材料还是脆性的
碳纤维复合材料
碳纤维与树脂、金属、陶瓷等基体复合,制成的结构材料简称碳纤维复合材料。
概况
在复合材料大家族中,纤维增强材料一直是人们关注的焦点。自玻璃纤维与有机树脂复合的玻璃钢问世以来,碳纤维、陶瓷纤维以及硼纤维增强的复合材料相继研制成功,性能不断得到改进,使其复合材料领域呈现出一派勃勃生机。下面让我们来了解一下别具特色的碳纤维复合材料。
结构
碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维,其含碳量随种类不同而异,一般在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性,如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等,但与一般碳素材料不同的是,其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物,沿纤维轴方向表现出很高的强度。碳纤维比重小,因此有很高的比强度。
碳纤维是由含碳量较高,在热处理过程中不熔融的人造化学纤维,经热稳定氧化处理、碳化处理及石墨化等工艺制成的。
碳纤维是一种力学性能优异的新材料,它的比重不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上,是钢的7~9倍,抗拉弹性模量为23000~43000Mpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比钢高。
用途
碳纤维的主要用途是与树脂、金属、陶瓷等基体复合,制成结构材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度、比模量综合指标,在现有结构材料中是最高的。在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域,在要求高温、化学稳定性高的场合,碳纤维复合材料都颇具优势。
碳纤维是50年代初应火箭、宇航及航空等尖端科学技术的需要而产生的,现在还广泛应用于体育器械、纺织、化工机械及医学领域。随着尖端技术对新材料技术性能的要求日益苛刻,促使科技工作者不断努力提高。80年代初期,高性能及超高性能的碳纤维相继出现,这在技术上是又一次飞跃,同时也标志着碳纤维的研究和生产已进入一个高级阶段。
由碳纤维和环氧树脂结合而成的复合材料,由于其比重小、刚性好和强度高而成为一种先进的航空航天材料。因为航天飞行器的重量每减少1公斤,就可使运载火箭减轻500公斤。所以,在航空航天工业中争相采用先进复合材料。有一种垂直起落战斗机,它所用的碳纤维复合材料已占全机重量的1/4,占机翼重量的1/3。据报道,美国航天飞机上3只火箭推进器的关键部件以及先进的MX导弹发射管等,都是用先进的碳纤维复合材料制成的。
现在的F1(世界一级方程锦标赛)赛车,车身大部分结构都用碳纤维材料。顶级跑车的一大卖点也是周身使用碳纤维,用以提高气动性和结构强度
碳纤维可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料。传统使用中碳纤维除用作绝热保温材料外,一般不单独使用,多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中,构成复合材料。碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。
优势
1、高强度(是钢铁的5倍)
2、出色的耐热性(可以耐受2000℃以上的高温)
3、出色的抗热冲击性
4、低热膨胀系数(变形量小)
5、热容量小(节能)
6、比重小(钢的1/5)
7、优秀的抗腐蚀与辐射性能
❹ 碳纤维增强树脂基复合材料用了哪些树脂,性能怎么样
环氧树脂,目前还没有检测性能的具体办法。
❺ 纤维增强的和颗粒增强的复合材料有什么区别
以碳化物、氮化物、石墨等颗粒增强金属或合金基体的金属基复合材料统称.
一种较容易批量制造、加工、成形和成本较低的金属基复合材料.也是研究发展较成熟的复合材料.
这类复合材料的组成范围宽广,可根据工作的工况要求选择基体金属和增强颗粒,常选用的颗粒有碳化硅、碳化钛、碳化硼、碳化钨、氧化铝、氮化硅、硼化钛、氮化硼及石墨等,颗粒的尺寸一般在3.5~10μm,也有选用
❻ 纤维增强树脂复合材料有哪几类,各有什么特点
纤维一般作为增强材料,树脂作为基体,主要提高材料强度及抗冲击强度。纤专维和树脂复合:纤维通属过树脂容器浸渍后固化,有很多工艺:缠绕;人工;拉挤等工艺,主要是根据产品来确定工艺。
纤维增强树脂使用树脂主要有两大类:热固包括,环氧、酚醛、不饱和聚酯等等;热塑包括,尼龙、聚乙烯、聚酯等等。所有都必须依据产品来定
❼ 纤维增强的和颗粒增强的复合材料有什么区别
纤维增强复合材料
由增强纤维和基体组成。纤维(或晶须)的直径很小,一般在l0μm以下,缺陷较少又小,断裂应变不大于百分之三,是脆性材料。容易损伤、断裂和受到腐蚀。 基体相对于纤维来说强度和模量要低得多但可经受较大的应变往往具有粘弹性和弹塑性是韧性材料。 纤维增强复合材料由纤维的长短可分为短纤维增强复合材料、长纤维复合材料和杂乱短纤维增强复合材料。纤维增强复合材料由于纤维和基体的不同品种很多如碳纤维增强环氧、硼纤维增强环氧、Kevlar纤维增强环氧、Kevlar纤维增强橡胶、玻璃纤维增强塑料、硼纤维增强铝、石墨纤维增强铝、碳纤维增强陶瓷、碳纤维增强碳和玻璃纤维增强水泥等。
纤维增强复合材料的性能体现在以下方面:
比强度高比刚度大成型工艺好材料性能可以设计抗疲劳性能好。破损安全性能好。多数增强纤维拉伸时的断裂应变很小、叠层复合材料的层间剪切强度和层间拉伸强度很低、影响复合材料性能的因素很多会引起复合材料性能的较大变化、用硼纤维、碳纤维和碳化硅纤维等高性能纤维制成的树脂基复合材料虽然某些性能很好但价格昂贵、纤维增强复合材料与传统的金属材料相比具有较高的强度和模量较低的密度、纤维增强复合材料还具有独特的高阻尼性能因而能较好地吸收振动能量同时减少对相邻结构件的影响
颗粒增强复合材料
颗粒增强体是用以改善复合材料的力学性能,提高断裂功、耐磨性、硬度,增进耐蚀性的颗粒状材料。如SiC、TiC、B4C、WC、Al2O3、MoS2、Si3N4、TiB2、BN、C、石墨~~~等
颗粒增强金属基复合材料由于制备工艺简单、成本较低微观组织均匀、材料性能各向同性且可以采用传统的金属加工工艺进行二次加工等优点,已经成为金属基复合材料领域最重要的研究方向。颗粒增强金属基复合材料的主要基体有铝、镁钛、铜和铁等,其中铝基复合材料发展最快;而镁的密度更低,有更高的比强度、比刚度,而且具有良好的阻尼性能和电磁屏蔽等性能,镁基复合材料正成为继铝基之后的又一具有竞争力的轻金属基复合材料。镁基复合材料因其密度小,且比镁合金具有更高的比强度、比刚度、耐磨性和耐高温性能,受到航空航天、汽车、机械及电子等高技术领域的重视。颗粒增强镁基复合材料与连续纤维增强、非连续 (短纤维、晶须等)纤维增强镁基复合材料相比,具有力学性能呈各向同性、制备工艺简单、增强体价格低廉、易成型、易机械加工等特点,是目前最有可能实现低成本、规模化商业生产的镁基复合材料
❽ 常用的纤维增强材料
纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer /Plastics,简称FRP),由纤维材料与基体材料经过缠绕,模压或拉挤等成型工艺而形成的复合材料。常用的增强纤维材料有碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维,基体材料有环氧树脂、乙烯基酯树脂、不饱和聚酯树脂等。由微观到宏观,首先由极细的纤维丝按一定方向排列或编织为板、布等形式,再与基体材料胶结后形成纤维增强复合材料制品。
纤维增强复合材料具有一系列的优良性能。如FRP本身重量轻,密度约为14-21kN/m³,为钢的1/6~1/4,比铝还轻,而FRP的强度/重量比通常可达钢材的4倍以上,可应用于大跨结构中时,极大减轻结构自重,也同时能够符合航空、航天结构设计对材料的重要要求。而且FRP材料的力学性能可以设计,即可以通过选择合适的原材料和合理的铺层形式,使复合材料构件或复合材料结构满足使用要求。FRP的生产制作工艺包括拉挤、缠绕、手糊、喷射成型等多种方式,不仅可规模化生产形状规则的FRP制品,更可制作出几乎任意形状的板材用于构筑非线性工艺造型。另外,在纤维增强复合材料的基体中有成千上万根独立的纤维。当用这种材料制成的构件超载,并有少量纤维断裂时,载荷会迅速重新分配并传递到未破坏的纤维上,因此整个构件不至于在短时间内丧失承载能力。
纤维增强复合材料自从20世纪40年代问世以来,最先被应用于航空航天、国防军工等领域。比如波音787和空客350等客机制造材料中,纤维增强复合材料的使用比例均超过50%(重量比),高于钢、铝、钛等金属及其合金。随着科技的进步和发展,材料制备成本也逐渐降低,纤维增强复合材料也逐渐开始走入人们的日常生活,常用的有玻璃纤维增强复合材料GFRP(俗称玻璃钢)、碳纤维增强复合材料CFRP。GFRP多用于景观雕塑、座椅、垃圾桶、储料罐等,CFRP可用于游艇、汽车、自行车、体育休闲器具等。
在建筑领域,纤维增强复合材料始于上个世纪60年代便开始应用,到90年代,随着纤维复合材料加固钢筋混凝土结构技术的兴起,工程界才逐渐认可对这种新型材料。过去,建筑师一直使用木材、石头、钢铁、混凝土等传统的建筑材料,现代社会对建筑的功能性和审美性更为关注,薄壳结构、悬挑结构、悬索结构、网架结构等新型结构对建筑材料提出了更高的要求。如上海迪士尼乐园明日世界占地面积超过2300平方米,广泛的内部和外部建筑结构和座椅都是用几百种不同形状和尺寸的阻燃胶衣饰面FRP部件组成的,而且所有所需的FRP部件都是手糊成形的。为了确保用于迪斯尼乐园的所有FRP满足国家对完全组装复合材料部件的B1防火性等级要求,材料制造公司最终利用高性能聚氨酯丙烯酸酯,以三水合铝(ATH)作为辅助树脂,根据需要加入了450g/㎡的玻璃纤维短切原丝毡和450g/㎡的无捻粗纱布作为增强材料。
❾ 口腔永久充填材料中,复合树脂和银汞有什么区别
主要是补牙的位置不同,采用的材料相应不同。 补大牙通常使用银汞合金,因为大牙是咀嚼的主力,用银汞比较牢固有劲。 靠近门牙位置的补牙,通常采用复合树脂,主要的美观考虑,银汞是黑色的,如果补门牙会比较难看。但是复合树脂肯定没有银汞合金耐用。 就是这样的区别。祝春节快乐!
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