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复合材料在生活中的应用有哪些

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复合材料的应用有哪些呢?

复合材料的主要应用领域有:

①航空航天领域。由于复合材料热稳定性好,比强度、比刚度高,可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。

②汽车工业。由于复合材料具有特殊的振动阻尼特性,可减振和降低噪声、抗疲劳性能好,损伤后易修理,便于整体成形,故可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。

③化工、纺织和机械制造领域。有良好耐蚀性的碳纤维与树脂基体复合而成的材料,可用于制造化工设备、纺织机、造纸机、复印机、高速机床、精密仪器等。

④医学领域。碳纤维复合材料具有优异的力学性能和不吸收X射线特性,可用于制造医用X光机和矫形支架等。碳纤维复合材料还具有生物组织相容性和血液相容性,生物环境下稳定性好,也用作生物医学材料。此外,复合材料还用于制造体育运动器件和用作建筑材料等。

复合材料一般被用在哪些方面?

国内外复合材料被广泛应用、房屋、道路中,与传统材料相比有很多优点,特别是在桥梁上和在房屋补强、隧道工程以及大型储仓修补和加固中市场广阔等。

6?复合材料综合处理与再生

重点发展物理回收(粉碎回收)、化学回收(热裂解)和能量回收,加强技术路线、综合处理技术研究,示范生产线建设,再生利用研究,大力拓展再生利用材料在石膏中的应用、在拉挤制品中的应用以及在SMC/BMC模压制品中的应用和典型产品中的应用。

在21世纪,高性能树脂基复合材料技术是赋予复合材料自修复性、自分解性、自诊断性、自制功能等为一体的智能化材料。以开发高刚度、高强度、高湿热环境下使用的复合材料为核心,构筑材料、成型加工、设计、检查一体化的材料系统。组织系统上将是联盟和集团化,使其更充分的利用各方面的资源(技术资源、物质资源),与各方面的优势紧密联系,以推动复合材料工业的快速发展。

碳纤维材料在实际生活中有哪些应用?

碳纤维用途

比铝还要轻,比钢还要硬,比重是铁的1/4,强度是铁的10倍,这就是世界范围内炙手可热高科技材料碳纤维。随着其用途日益多样化、核心化,全球航天航空、体育休闲和工业应用中碳纤维替代钢铁广泛采用。

由于碳纤维复合材料密度低、刚性好合强度高,成为一种先进的航天材料。我国对碳/碳烧蚀材料相关的科技问题进行了深入地研究,其研究成果已在导弹发射管、固体火箭发动机壳体、卫星和飞船上等得到应用。

飞机和汽车制造

碳纤维作为汽车材料,最大的优点是质量轻、强度大,重量仅相当于钢材的20%~30%,硬度却是钢材的10倍以上。美国波音公司推出新一代高速宽体客机—“音速巡洋舰”,约60 %的结构部件都将采用强化碳纤维塑料复合材料制成。

我国自行研制的碳纤维复合材料刹车预制件,其性能已全面达到国外水平。采用这一预制件技术所制备的的国产碳/碳刹车盘已批量装备于国防重点型号的军用飞机,并在B757-200型民航飞机上使用,在其它机型上的使用也在实验考核中,并将向坦克、高速列车、高级轿车、赛车等推广使用。

体育休闲用品

体育应用中的三项重要应用为高尔夫球棒、钓鱼杆和网球拍框架。目前,据估计每年的高尔夫球棒的产量为3400万副。全世界碳纤维钓鱼杆的产量约为每年2000万副。网球拍框架的市场容量约为每年600万副,其它的体育项目应用还包括冰球棍、滑雪杖、射箭和自行车,同时,碳纤维还应用在划船、赛艇、冲浪和其它的海洋运动项目中。

风力发电机叶片

如今,世界上风力发电机组的发电机额定功率越来越大,与其相适应的风机叶片尺寸也越来越大。为了减少叶片的变形,在主乘力件如轴承和叶片的某些部位采用碳纤维来补充其刚度。

碳纤维加固建筑结构

我国从1997年开始从国外引进碳纤维复合材料加固混凝土结构技术,并开始进行相关研究。由于其巨大的技术优势,近几年,上海悍马建筑科技有限公司联合清华、同济、复旦等国内高校相关学者、教授开展了此项研究工作,并取得了一批接近国际先进水平的研究成果。由于我国具有世界上最为巨大的土木建筑市场,碳纤维加固材料基本都使用上海悍马的。如:东方明珠、苹果(上海)研发中心、上海环球国际中心、白云机场、上海世博园等。

其他应用

在铁路建筑中,大型的顶部系统和隔音墙在未来会有很好的应用,这些也将是碳纤维很有前景的应用方面。压力容器主要用在汽车的压缩天然气(CNG)罐上,而且还用在救火队员的固定式呼吸器(SCBA)上。

碳纤维的其它应用包括机器部件、家用电器、微机及与半导体相关的设备的复合材料的生产,可以用来起到加强、防静电和电磁波防护的作用。另外,在X射线仪器市场上,碳纤维的应用可以减少人体在X 射线下的暴露。

为什么要制造复合材料?

近年来,复合材料成为了世界上主要国家均大力发展的新型材料,航空航天、清洁能源、现代交通、体育用品等众多行业对复合材料有着十分迫切的需求。复合材料之所以受到如此关注的原因是什么?它的应用正在为航空工业的发展带来怎样的改变?

复合材料是真真正正的人造材料,是经过碳纤维增强材料与树脂基体材料的复合,形成的一种新材料,与金属材料相比,其产生过程便是高科技的结晶。复合材料相较于金属材料的优势非常明显:

一是复合材料的减重效果有目共睹。首先,其比强度、比模量都较铝合金高出很多,减重效果同铝合金相比提高30%左右。其次,复合材料是可设计的。尽管随着材料技术的不断发展,一些金属材料在铸造、锻造过程中也可以让某个方向上的性能略微增加,但从宏观上来讲,金属材料仍然属于各向同性的材料。不同的是,复合材料由一层层纤维或编织而成,可以在设计过程中有方向性地去设计,把纤维铺到不同的方向上去,进而达到了更好的减重效果。此外,复合材料可以整体化成形。飞机的零件数量要达到上万件,复合材料可以将原有众多零件经过整体化成型组合,进而大大减少零件数量,达到降低成本并减重的效果。

二是复合材料的耐腐蚀性很好。金属材料在空气中,尤其是湿热、盐雾环境下易被腐蚀,因而表面需要大量的防护涂料。复合材料的耐腐蚀性却很好,用作航空结构其维修周期会比金属材料长,从而可以降低使用维护成本。

在航空领域,复合材料是实现航空武器装备及民用航空装备轻量化、低成本、高性能的关键性材料,是与国防军事力量和国计民生密切相关的战略性新兴产业。当前,民机50%以上的结构重量使用的都是复合材料,像空客A350、波音787, 我们所能看到的外部结构,除了起落架,其他几乎使用的都是复合材料。复合材料带来的将是革命性的变化,从世界的发展趋势来看,复合材料的应用是不可逆转的,就像从木头、钢铁再到铝合金造飞机一样,未来造飞机一定是以复合材料为主,这对航空工业原有的制造技术冲击很大,但所带来的收益也很明显。

做复合材料累吗?

挺累的。属于制造业,可能需要倒班。

复合材料是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料。

一般定义的复合材料需满足以下条件:

(i) 复合材料必须是人造的,是人们根据需要设计制造的材料;

(ii) 复合材料必须由两种或两种以上化学、物理性质不同的材料组分,以所设计的形式、比例、分布组合而成,各组分之间有明显的界面存在;

(iii)它具有结构可设计性,可进行复合结构设计;

(iv) 复合材料不仅保持各组分材料性能的优点,而且通过各组分性能的互补和关联可以获得单一组成材料所不能达到的综合性能。

多孔材料的应用?

多孔材料吸潮后,中高频率的吸音指数将减少,并使原材料霉变。多孔材料不宜在高低温标准下应用。

多孔结构金属复合材料还具备非常好的无线电波消化吸收特点、对汽体比较敏感特点等特性,因此它在通讯工程,环保设备工程等行业有普遍的应途。

多孔结构金属复合材料是近十几年内发展趋势起來的新型材料,它具备构造原材料和新型功能材料的特点,是很多一般金属复合材料所没法具有的。

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