關(guān)于復(fù)合材料的性能特點(diǎn)，你都知道嗎？
復(fù)合材料具有承載能力好、優(yōu)良的力學(xué)性能、減振性強(qiáng)、耐磨、耐熱及材料的可設(shè)計(jì)性等一系列優(yōu)良特性，在理論研究和實(shí)際應(yīng)用上引起了人們極大的關(guān)注。復(fù)合材料由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過物理或化學(xué)的方法，在宏觀上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長補(bǔ)短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。復(fù)合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強(qiáng)材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質(zhì)細(xì)粒等。復(fù)合材料具有以下性能特點(diǎn)：
1.比強(qiáng)度和比模量高
復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn)是比強(qiáng)度和比模量高。比強(qiáng)度和比模量是度量材料承載能力的一個(gè)指標(biāo)，比強(qiáng)度越高，同一零件的自重越??；比模量越高，零件的剛性越大。
2.抗疲勞性好
復(fù)合材料中基體與增強(qiáng)纖維間的界面可有效地阻止疲勞裂紋的擴(kuò)展，同時(shí)基體中密布著大量纖維，疲勞斷裂時(shí)，裂紋的擴(kuò)展要經(jīng)歷很曲折和復(fù)雜的路徑，所以疲勞強(qiáng)度高。金屬材料的疲勞破壞是由里向外突然發(fā)展的，事先沒有任何征兆；而纖維復(fù)合材料的疲勞破壞總是從纖維的薄弱環(huán)節(jié)開始，逐漸擴(kuò)展到結(jié)合面上，破壞前有明顯的預(yù)兆。
3.減振性能強(qiáng)
結(jié)構(gòu)的自振頻率除與結(jié)構(gòu)本身形狀、質(zhì)量有關(guān)，還與材料的比模量的平方根成正比。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的比模量大，自振頻率高，避免了工作狀態(tài)下因共振而引起的早期破壞。同時(shí)，復(fù)合材料中纖維與基體界面具有吸振能力，因此振動(dòng)阻尼很高，即使產(chǎn)生了共振也會(huì)很快衰減。
4.減摩、耐磨、自潤滑性好
在熱塑性塑料中摻入少量短切碳纖維可大大提高它的耐磨性，其增加的倍數(shù)為聚氯乙烯本身的3.8倍：聚四氟乙烯本身的3倍。碳纖維增強(qiáng)塑料還可以降低塑料的摩擦系數(shù)并具有良好的自潤滑性能，因此可以用于制造無油潤滑活塞環(huán)、軸承和齒輪。
5.耐熱性高。
碳纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料的耐熱性比樹脂基體有明顯提高，而金屬基復(fù)合材料在耐熱性方面更顯示出其優(yōu)越性，碳化硅纖維、氧化鋁纖維與陶瓷復(fù)合，在空氣中能耐1200-1400℃高溫，要比所有超高溫合金的耐熱性高出100℃以上。用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，可取消原來的散熱器、水泵等冷卻系統(tǒng)，減輕重量約100kg。
6.復(fù)合材料構(gòu)件制造工藝簡(jiǎn)單，適合整體成型。在制造復(fù)合材料的同時(shí)，也就獲得了制件，從而減少零部件、緊固件和接頭的數(shù)目，并可節(jié)省原材料和工時(shí)。
7.斷裂安全性高。
纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中有大量獨(dú)立的纖維，過載時(shí)會(huì)使其部分纖維斷裂，但隨即會(huì)迅速進(jìn)行應(yīng)力的重新分配，而由未斷纖維承擔(dān)全部載荷，不致造成構(gòu)件在瞬間喪失承載能力而斷裂，所以工作安全性高。
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