复合材料的研究与进展
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玄武岩纤维聚合物复合材料的研究进展_尚宝月玄武岩纤维聚合物复合材料是利用玄武岩纤维和聚合物来构成的一种新型材料。
它具有很多优异的性能,如高强度、高刚度、耐腐蚀性、耐高温性以及良好的阻燃性等,因此在航空航天、汽车制造、建筑等领域有着广泛的应用前景。
玄武岩纤维是一种天然的无机纤维,主要成分是硅酸盐矿物,具有优良的力学性能和化学稳定性。
聚合物可以提供材料的机械强度和形状稳定性。
因此,将玄武岩纤维与聚合物复合使用可以充分发挥两者的优势,实现性能的协同提升。
近年来,玄武岩纤维聚合物复合材料的研究取得了很大的进展。
首先,在复合材料的制备方法方面,研究人员采用了多种方法,如注塑、挤出、层叠和增韧等技术。
这些方法可以控制材料的成分和结构,进而调节复合材料的力学性能。
其次,在增强剂的选择方面,研究人员发现,适当的增强剂可以提高复合材料的强度和刚度。
常用的增强剂包括碳纤维、玻璃纤维和聚合物纤维等。
其中,碳纤维是一种常用的增强剂,具有高强度、低密度和优异的耐热性能,可以显著提高复合材料的力学性能。
此外,研究人员还对玄武岩纤维表面进行了改性处理,以增加与聚合物之间的相容性。
例如,通过改变玄武岩纤维表面的化学性质,可以增加其与聚合物之间的粘结力。
此外,还可以通过在玄武岩纤维表面引入功能化基团,提高其与聚合物之间的相容性。
最后,在应用方面,玄武岩纤维聚合物复合材料已经在航空航天、汽车制造和建筑等领域得到广泛应用。
例如,它可以用于制造复合材料结构件、隔热材料和防火材料等。
综上所述,玄武岩纤维聚合物复合材料的研究已经取得了很大的进展。
随着技术的进一步发展和应用需求的增加,相信玄武岩纤维聚合物复合材料将会在更多的领域得到广泛的应用。
聚合物基复合材料的发展现状和最新进展聚合物基复合材料是由聚合物基质中加入颗粒、纤维或薄片状增强材料制成的材料。
它具有良好的力学性能、耐腐蚀性能和热稳定性能,被广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。
下面将介绍聚合物基复合材料的发展现状和最新进展。
1.纳米材料的应用:近年来,纳米材料成为聚合物基复合材料的研究热点。
纳米粒子的添加能够提高复合材料的力学性能、导电性能和热稳定性能。
例如,纳米粒子的添加可以提高聚合物基复合材料的强度和硬度,使其具有更好的抗冲击性能和热阻性能。
2.高性能增强材料的研发:为了提高聚合物基复合材料的力学性能,研究人员不断提出新的增强材料。
例如,石墨烯是一种具有优异力学性能和导电性能的二维纳米材料,已被广泛应用于聚合物基复合材料中。
同时,碳纳米管、纳米纤维和陶瓷纤维等增强材料也在不断研发中,并取得了较好的效果。
3.新型复合材料的研制:除了传统的增强材料外,研究人员还在努力研制新型复合材料。
例如,聚合物基复合材料中加入具有形状记忆功能的材料,可以使复合材料具有形状可逆调变的功能。
此外,聚合物基复合材料中加入具有光敏性能的材料,可以使复合材料具有光刻功能,从而实现微纳米加工和器件制备。
1.可持续性发展:随着环境问题的日益突出,研究人员开始关注聚合物基复合材料的可持续性发展。
他们试图将可持续材料(如生物基材料)应用于聚合物基复合材料中,以减少对环境的影响。
同时,研究人员还探索了聚合物基复合材料的循环利用和回收利用技术,以实现资源的有效利用。
2.多功能复合材料的研究:为了满足不同领域的需求,研究人员开始研究多功能复合材料。
多功能复合材料可以同时具有力学性能、光学性能、导电性能、热学性能等多种功能。
例如,研究人员研制出了具有自修复功能的聚合物基复合材料,可以在受损后自动修复,延长使用寿命。
3.智能复合材料的研制:智能复合材料是指能够根据环境和外界刺激自主调整性能的复合材料。
例如,研究人员设计了具有温度响应性能的聚合物基复合材料,可以根据温度的变化改变其形状和力学性能,实现智能控制。
石墨烯增强铝基复合材料的研究进展1. 引言1.1 石墨烯增强铝基复合材料的研究背景石墨烯是一种二维晶格结构的碳原子薄膜,由于其独特的物理、化学和力学性质,被认为是一种具有巨大潜力的新型材料。
石墨烯具有极高的导热性、机械强度和化学稳定性,因此在材料科学领域备受关注。
铝及其合金由于具有较低的密度和良好的加工性能,在航空航天、汽车工业等领域有着广泛的应用。
传统铝材料在强度和硬度方面存在一定局限性。
为了克服传统铝材料的缺点,研究者们开始探索引入石墨烯来增强铝基复合材料。
石墨烯的加入不仅可以提高复合材料的力学性能,还可以优化其导热和电导特性。
石墨烯增强铝基复合材料成为当前研究的热点之一。
通过将石墨烯与铝基材料进行复合,可以有效提高材料的强度、硬度和耐磨性,同时减轻材料的重量,提高材料的导热性能。
石墨烯增强铝基复合材料被认为具有广阔的应用前景,对于推动材料科学领域的发展具有重要意义。
【字数:220】1.2 石墨烯在材料科学中的应用潜力1. 电子器件:石墨烯具有优异的电子输运性能,高载流子迁移率和高电导率,使其成为理想的电子器件材料。
石墨烯可以应用于场效应晶体管、光电探测器、透明导电膜等领域,为电子器件的性能提升提供了新的可能性。
3. 柔性电子:由于石墨烯的柔韧性和透明性,可将其应用于柔性电子领域,如柔性显示器、柔性传感器、可穿戴设备等。
石墨烯材料的应用为柔性电子产品带来了更广阔的发展空间。
石墨烯在材料科学中的应用潜力巨大,其优异的性能和特殊的结构使得其可以在多个领域发挥重要作用,推动材料科学的发展和创新。
对石墨烯的研究不仅有助于拓展其应用领域,还将促进整个材料科学领域的进步和发展。
2. 正文2.1 石墨烯增强铝基复合材料的制备方法石墨烯增强铝基复合材料的制备方法主要包括机械合金化、粉末冶金、湿法涂覆、化学气相沉积以及熔体混合等几种方法。
机械合金化是其中一种常用的方法,通过球磨或挤压将石墨烯与铝粉进行混合,使二者在微观层面有所聚集和弥散,从而增加界面结合强度。
先进铝基复合材料研究的新进展随着科技的快速发展,先进材料的研究与应用越来越受到人们的。
其中,先进铝基复合材料作为一种具有优异性能和广阔应用前景的材料,成为了科研人员和工业界的研究热点。
本文将介绍先进铝基复合材料研究的新进展,包括材料选择、研究方法、研究成果以及未来发展方向等方面。
先进铝基复合材料的研究具有重要意义,它不仅可以提高材料的综合性能,还能满足各种复杂和严苛的应用环境。
特别是在航空、航天、汽车和电子等领域,先进铝基复合材料的需求日益增长,这促使科研人员不断深入研究和探索。
在选择先进铝基复合材料时,需综合考虑材料的性能、成本、制备工艺等因素。
铝基体具有优异的加工性能和良好的导热、导电性能,但其强度和硬度相对较低。
因此,通过添加增强体可以有效地提高铝基复合材料的综合性能。
常见的增强体包括陶瓷颗粒、碳纤维、金属氧化物等。
在选择材料时,需要根据实际应用需求来选择适当的增强体和制备工艺。
先进铝基复合材料的研究方法包括实验设计、工艺优化、材料性能测试等。
实验设计是通过调整材料的组成、结构和制备工艺等因素,优化材料的性能。
工艺优化是通过改进制备工艺,提高材料的制备效率和质量。
材料性能测试是对制备好的材料进行各种性能测试,包括力学、物理和化学性能等。
经过科研人员的不懈努力,先进铝基复合材料的研究取得了许多重要成果。
在制备工艺方面,成功开发出了多种低成本、高效的制备方法,如粉末冶金法、熔融搅拌法、原位合成法等。
这些制备方法不仅能够保证材料的质量和性能,还能降低制备成本,提高生产效率。
在性能特点方面,先进铝基复合材料具有优异的力学性能,如高强度、高硬度、良好的韧性和抗疲劳性等。
它们还具有优异的导电、导热、耐腐蚀和抗辐射等性能。
这些优良的性能使得先进铝基复合材料在各种复杂和严苛的应用环境中表现出色。
在应用前景方面,先进铝基复合材料在航空、航天、汽车、电子、能源等领域展现出了广阔的应用前景。
例如,在航空航天领域,先进铝基复合材料可以用于制造轻质高强度的结构件和功能件;在汽车领域,它们可以用于制造轻量化、高强度的零部件,从而提高汽车的动力性和燃油经济性;在电子领域,它们可以用于制造高效散热器、电路板等关键部件,从而提高电子设备的性能和可靠性。
复合材料结构优化设计方法研究进展随着科学技术的不断发展,复合材料在各个工程领域中得到了广泛应用。
由于其轻质、高强度和良好的耐腐蚀性能,复合材料在航空航天、汽车制造、建筑工程等领域中具有很大潜力。
然而,复合材料的结构设计是一个复杂的过程,需要综合考虑材料的性能、制造工艺以及使用条件等多方面因素。
因此,开展复合材料结构优化设计方法的研究十分重要。
在复合材料结构优化设计的研究中,有两个主要的方向:材料层面和结构层面。
在材料层面,研究人员致力于研究不同纤维和树脂的组合,以提高复合材料的性能。
例如,纳米材料的引入可以增加复合材料的强度和韧性,改善其热稳定性和耐腐蚀性。
此外,研究人员还研究了纤维体积分数、树脂固化程度等因素对复合材料性能的影响,以优化材料的组织结构。
在结构层面,研究人员主要关注如何设计出具有优异性能的复合材料结构。
目前,最常用的方法是基于有限元分析的拓扑优化设计。
该方法通过对结构进行有限元分析,识别出结构中的关键部位,并根据设计要求对这些部位进行增强或减弱。
通过多次迭代,最终得到一个适合特定应用的优化结构。
这种方法充分利用了数值仿真和优化算法,能够在短时间内得到较好的设计结果。
但是,由于优化过程需要大量的计算资源和时间,因此仍然存在一些挑战和限制。
为了提高复合材料结构的优化设计效率,研究人员提出了一些新的方法和算法。
例如,拓扑优化方法中的约束条件设置和目标函数的选择对优化结果产生了较大影响。
传统的优化方法往往只依赖于经验和直觉来设置约束和目标函数,容易导致优化结果较差。
因此,研究人员提出了基于多目标优化、多物理场耦合和基于机器学习的优化算法,以提高优化结果的质量和效率。
此外,近年来,拓扑优化和拓扑重构的结合也成为了研究热点。
拓扑重构旨在通过改变材料分布的方式来优化结构,以提高其力学性能。
与传统的拓扑优化相比,拓扑重构能够更加灵活地改变材料分布,从而提供更多的设计可能性。
通过将拓扑重构与拓扑优化相结合,可以获得具有更高性能和更少材料浪费的复合材料结构。
高导热金刚石Cu复合材料研究进展
高导热金刚石/铜(Diamond/Copper)复合材料是一种具有高导热性能的材料,由金刚石颗粒和铜基体组成。
这种复合材料结合了金刚石的优异导热性和铜的良好导电性,具有广泛的应用前景。
以下是关于高导热金刚石/铜复合材料研究的一些进展:
1. 制备技术:制备高导热金刚石/铜复合材料的主要方法包括电化学沉积法、热压法、高压高温法和黏结剂法等。
这些方法可以在金刚石颗粒和铜基体之间形成牢固的结合,并实现优异的导热性能。
2. 导热性能:高导热金刚石/铜复合材料具有出色的导热性能,可以达到甚至超过单晶金刚石。
金刚石颗粒的高导热性能和铜基体的良好导电性使这种复合材料能够有效传导热量,具有广泛的热管理应用潜力。
3. 界面热阻:金刚石颗粒和铜基体之间的界面热阻是影响高导热金刚石/铜复合材料导热性能的重要因素。
研究者通过界面改性、介入层和界面强化等方法来减小界面热阻,以提高导热性能。
4. 织构控制:研究者通过优化工艺和添加适当的添加剂,以控制金刚石颗粒在铜基体中的分布和方向,从而改善复合材料的导热性能。
例如,添加剂可以调节金刚石颗粒的尺寸、形状和分散性,以实现更均匀的导热路径。
5. 应用领域:高导热金刚石/铜复合材料在热管理领域有广泛的应用前景,例如半导体封装材料、电子器件散热器、高功率电子器件、激光器冷却器和热电模块等。
总体而言,高导热金刚石/铜复合材料的研究一直是一个活跃的领域。
通过不断优化制备工艺和界面控制技术,希望能够进一步提高复合材料的导热性能,扩大其在热管理应用中的应用范围和效果。
石墨烯复合材料的制备及应用研究进展一、本文概述石墨烯,作为一种新兴的二维纳米材料,因其独特的电子结构、优异的物理和化学性能,在复合材料领域引起了广泛的关注。
石墨烯复合材料结合了石墨烯和其他材料的优点,使得这种新型复合材料在力学、电学、热学等方面表现出色,因此具有广阔的应用前景。
本文旨在综述石墨烯复合材料的制备方法、性能特点以及在不同领域的应用研究进展,以期为石墨烯复合材料的进一步研究和实际应用提供理论支持和参考。
本文将首先介绍石墨烯及其复合材料的基本概念和特性,然后重点综述石墨烯复合材料的制备方法,包括溶液混合法、原位合成法、熔融共混法等。
接着,文章将探讨石墨烯复合材料在能源、电子、生物医学、航空航天等领域的应用研究进展,分析其在提高材料性能、降低成本、推动相关产业发展等方面的重要作用。
本文还将对石墨烯复合材料未来的研究方向和应用前景进行展望,以期推动这一领域的持续发展和创新。
二、石墨烯复合材料的制备方法石墨烯复合材料的制备方法多种多样,每一种方法都有其独特的优点和适用范围。
以下是几种主要的制备方法:溶液混合法:这是最简单且最常用的方法之一。
首先将石墨烯分散在适当的溶剂中,然后通过搅拌或超声处理使其均匀分散。
接着,将所需的基体材料(如金属氧化物、聚合物等)加入溶液中,通过搅拌或热处理使石墨烯与基体材料充分混合。
通过过滤、干燥等步骤得到石墨烯复合材料。
这种方法操作简便,但石墨烯在溶剂中的分散性和稳定性是关键因素。
原位生长法:这种方法通常在高温或特定气氛下进行,利用石墨烯与基体材料之间的化学反应,使石墨烯在基体材料表面或内部原位生长。
例如,通过化学气相沉积(CVD)或热解等方法,在金属氧化物或聚合物表面生长石墨烯。
这种方法可以得到石墨烯与基体材料结合紧密、性能优异的复合材料,但操作过程较复杂,且需要特殊的设备。
熔融共混法:对于高温稳定的基体材料,如金属或某些聚合物,可以采用熔融共混法制备石墨烯复合材料。
聚合物复合材料的性能研究与应用一、引言聚合物复合材料作为一种新型的材料,以其轻质、高强、高韧性和抗腐蚀等优越性能,得到了广泛的关注和应用。
在工程领域中,聚合物复合材料已经成为了许多重要工业设备和结构的主要材料,其性能研究和应用也引起了学术界和工业界的极大兴趣。
本文重点研究了聚合物复合材料的性能及其应用的研究进展,通过分析现有文献资料和案例实例,深入探讨了该材料的适用领域及未来的发展方向。
二、性能研究1.力学性能聚合物复合材料的力学性能是其成为优异材料的重要原因,因此力学性能是复合材料评估的最主要指标。
力学性能包括强度和刚度等方面的指标。
目前,许多学者通过微观-宏观理论、分子模拟等方法,研究了聚合物复合材料的力学性能。
研究表明,聚合物复合材料的强度和刚度与复合材料制备技术、纤维增强材料、基体树脂等因素有关。
2.导热性能在一些高技术领域的应用,如热管理和电力电子领域,往往需要对材料的导热性能进行极高的要求。
聚合物复合材料作为一种优异的导热材料,其导热性能对其实际应用具有重要的影响。
研究发现,导热性能的提升可以通过调控填充物的形态和分布、增强相的热传导性能、设计具有层次结构的复合材料等方法来实现。
3.耐久性能聚合物复合材料在实际应用过程中的耐久性能也是一个非常重要的指标。
在复合材料的制备和应用过程中,一些因素,如紫外线、湿度等的影响,可能会导致材料的劣化,影响其使用寿命和应用效果。
因此,研究聚合物复合材料的耐久性能,设计出更好的防护策略和工艺技术,是十分必要的。
三、应用研究1.航空航天领域航空航天领域是聚合物复合材料的主要应用领域之一。
目前,大量的复合材料已经被应用于飞机、卫星、导弹等飞行器的结构以及发动机、螺旋桨等部件中,以提高整体性能、减轻重量和提高耐用性。
2.汽车工业领域近年来,汽车行业面临着不断加强的环保和燃效要求,聚合物复合材料得到了广泛的应用。
聚合物复合材料不仅可以用于车身外壳、内饰和细节部件的制造,还可以用于制作发动机、传动系统和车轮等部件。
碳纤维复合材料的研究进展及其应用碳纤维复合材料是一种由高强度的碳纤维与树脂基体组成的复合材料。
由于具有高强度、低密度、优异的耐高温性能以及良好的耐腐蚀性等特点,碳纤维复合材料在航空航天、汽车、船舶、体育器材等领域有着广泛的应用。
本文将对碳纤维复合材料的研究进展及其应用进行探讨。
首先,碳纤维复合材料的研究进展主要集中在材料的改性与强化方面。
目前的研究包括改进纤维表面处理技术、改善树脂基体的改性方法以及提高复合材料界面结合强度等方面。
例如,通过改进氧化法和表面改性方法,可有效提高碳纤维的表面活性,增加与树脂基体的相容性,提高界面结合强度。
同时,研究人员还通过添加纳米颗粒等方法,实现了对碳纤维复合材料性能的进一步增强。
其次,碳纤维复合材料在航空航天领域具有重要的应用价值。
碳纤维复合材料的低密度和高强度使其成为制造飞机和航天器的理想材料。
目前的研究主要集中在开发高性能、轻质碳纤维复合材料结构件,以减轻飞机和航天器的重量、提高燃油效率和载重能力。
比如,碳纤维复合材料可以应用于飞机机身、机翼、尾翼等部件的制造,能够显著提高航空器的综合性能。
此外,碳纤维复合材料在汽车制造领域也有广泛的应用。
由于碳纤维复合材料具有轻质、高强度和良好的耐腐蚀性能,它可以减轻汽车重量,提高车辆的燃油经济性和行驶性能。
目前的研究主要集中在开发碳纤维复合材料车身结构的制造工艺和材料设计。
例如,研究人员正在探索如何将碳纤维复合材料应用于汽车车身各个部位,设计出更轻、更坚固的车身结构。
此外,碳纤维复合材料还在船舶制造、体育器材制造等领域有着广泛的应用。
在船舶制造领域,碳纤维复合材料可以替代传统金属材料,减轻船舶重量,提高船舶的速度和燃油效率。
在体育器材制造领域,碳纤维复合材料可以制造出更轻、更坚固的高尔夫球杆、网球拍等器材,提高运动员的竞技水平。
总之,碳纤维复合材料的研究进展及其应用前景广阔。
随着材料科学和工艺技术的不断发展,碳纤维复合材料将在更多的领域得到广泛应用,推动相关产业的发展。
复合材料的研究与进展
摘要:所谓复合材料,指的是由两种或两种以上的材料经过复合而制备的多相材料,是一种混合物。
复合材料可以由金属材料、陶瓷材料或高分子材料等复合而成,各种材料的性能之间相互补充或增强,取长补短,产生协同效应,从而使复合材料的整体性能优于原组成材料。
复合材料具有许多优点,如:质量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀性好等。
被广泛应用于航空航天,汽车工业,化工纺织和医疗等领域。
关键词:复合材料碳纤维复合材料
一.复合材料的发展历史
早在五千年年以前,在中东地区就有用芦苇混合沥青来造船的技术了,在古埃及,修建金字塔时用石灰、火山灰等作粘合剂,混和砂石等作砌料,这是最早最原始的颗粒增强复合材料。
而在古代中国,复合材料的应用则更为瑰丽广泛,如:从西安东郊半坡村仰韶文化遗址,发现早在公元前2000年以前,古代人已经用草茎增强土坯作住房墙体材料;中国沿用至今的漆器是用漆作基体,麻绒或丝绢织物作增强体的复合材料;1957年江苏吴江梅堰遗址出土有油漆彩绘陶器,1978年浙江余姚河姆渡遗址出土的朱漆木碗,就是两件最早的漆器实物;汉墓出土的漆器鼎壶、盆具和茶几等,用漆作胶粘剂,丝麻作增强体。
在湖北随县出土的2000多年前曾侯乙墓葬中,发现有用于车战的长达3米多的戈戟,用木芯外包纵向竹丝,以漆作胶粘剂,丝线环向缠绕,其设计思想与近代复合材料相仿;1000多年以前,中国已用木料和牛角制弓,可在战车上放射;至元代,蒙古弓用木材芯子,受拉面贴单向纤维,受压面粘牛角片,丝线缠绕,漆作胶粘,弓轻巧有力,是古代复合材料中制造水平高超的夹层结构;在金属基复合材料方面,如越王剑,是金属包层复合材料制品,不仅光亮锋利,而且韧性和耐蚀性优异,埋藏在潮湿环境中几千年,出土后依然寒光夺目,锋利无比。
【1】
到了近现代,随着高技术发展的需要,在复合材料的基础上又发展出性能高的先进复合材料。
例如在第一次世界大战前,用胶粘剂将云母片热压制成人造云母板,在20世纪初市场上有虫胶漆片与纸复合制成的层压板出售,但真正的纤维增强塑料工业,是在用合成树脂代替天然树脂、用人造纤维代替天然纤维以后才发展起来的。
第一次世界大战期间,德国人拖动脚踏车轮拉拔玻璃纤维丝。
20世纪30年代,美国发明用铂柑涡生产连续玻璃纤维的技术,从此在世界范围内领域开始取代金属材料。
【2】
到了现代,随着航空航天工业汽车工业对于具有质量轻,强度高,耐腐蚀等优越性能的材料的需求,发展了比强度、比模量、韧性、耐热、抗环境能力和加工性能都好的先进复合材料。
二.复合材料对于国民经济发展、工业技术变革的作用
复合材料的主要应用领域有:航空航天领域、汽车工业、化工纺织领域还有医学领域。
1.航空航天领域
运用于航天航空领域的复合材料具有热稳定性好,比强度、比刚度高的特性,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verton 复合材料壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。
【3】由于复合材料的出现,可以有效降低航天航空业的研究发展成本,而由于先进复合材料本身的优越性能,也使得航天飞机飞行器等的性能有了极大改善。
例如高性能碳(石墨)纤维复合材料在导弹、运载火箭和卫星飞行器上就发挥着不可替代的作用,它的应用水平和规模已关系到武器装备的跨越式提升和型号研制的成败。
碳纤维是一种力学性能优异的新材料,以树脂为基体,碳纤维为增强体的复合材料碳纤维具有碳材料的固有本征特性,又有纺织纤维的柔软可加工性,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。
碳纤维复合材料的发展推动了航天整体技术的发展。
碳纤维复合材料主要应用于导弹弹头、弹体箭体和发动机壳体的结构部件和卫星主体结构承力件上,碳/碳和碳/酚醛是弹头端头和发动机喷管喉衬及耐烧蚀部件等重要防热材料,在美国侏儒、民兵、三叉戟等战略导弹上均已成熟应用,美国、日本、法国的固体发动机壳体主要采用碳纤维复合材料。
在美国75%的碳纤维复合材料应用于航天航空领域。
【4】在二十一世纪人们对于地球的探索已臻完善,下一步是对太空的探索,一个国家只有掌握了更高的航空航天技术,能研制出性能更优越的航空器才能在对太空的探索中占得先机。
而复合材料五一是一个很好的发展方向。
2.汽车工业
从全球范围看,汽车工业是复合材料最大的用户,可降解复合材料由于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,而受到汽车工业的青睐。
复合材料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。
同时复合材料在汽车中的应用仍有极大的发展空间,例如:为降低发动机噪声,增加轿车的舒适性,正着力开发两层冷轧板间粘附热塑性树脂的减振钢板【5】;为满足发动机向高速、增压、高负荷方向发展的要求,发动机活塞、连杆、轴瓦已开始应用金属基复合材料。
为满足汽车轻量化要求,必将会有越来越多的新型复合材料将被应用到汽车制造业中。
就我国来看,汽车工业是我国经济的一个重要组成部分,在汽车工业方面,复合材料应用前景广阔,产生的利润高,生产成本较低,可以很好的推动我国汽车工业的发展,从而促进我国的经济,使我国更好更快地发展。
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。
在医学领域,复合材料已用于制造人工心脏、人工肺及人工血管等,用人造复合材料器官挽救生命的设想将成为现实,而复合材料牙齿,复合材料骨骼及用于创伤外科的复合材料呼吸器、支架、假肢、人工肌肉、人工皮肤等均有成功事例。
【6】由于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,在生物医疗器材方面也有着光明的应用前景。
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。
正因为复合材料能在如此之多的产业中得到运用,所以复合材料的发展前景是美好的,所含有的经济意义也是不可忽视的,复合材料不再是单一的运用各种材料,而是有机的将各种材料结合起来,扬其所长避其所短,这种协同作用在现代的材料研究中也是非常有利的。
同时正因为复合材料的巨大潜力,必将推动我国的国民经济发展和引领一个材料风潮。
三.复合材料的发展前景
21世纪的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重点,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,这将更充分的利用各方面的资源(技术资源、物质资源),紧密联系各方面的优势,以推动复合材料工业的进一步发展。
由材料、结构和电子互相融合而构成的智能材料与结构,是当今材料与结构高新技术发展的方向。
随着智能材料与结构的发展还将出现一批新的学科与技术。
包括:综合材料学、精细工艺学、材料仿生学、生物工艺学、分子电子学、自适应力学以及神经元网络和人工智能学等。
智能材料与结构已被许多国家确认为必须重点发展的一门新技术,成为21世纪复
合材料一个重要发展方向。
参考文献:
【1】:复合材料发展史潘福森济南大学
【2】:复合材料发展史佚名豆丁网
【3】:掺杂改性C /C复合材料研究进坛崔红习联生刘勇琼张强孟祥西安航天复合材料研究所
【4】:碳纤维复合材料的应用及国外的最新进展任杰西安科技大学
【5】:先进复合材料在航空航天中的应用及发展胡军
【6】:复合材料的发展概述李旭飞江苏大学。