車用復合材料的特點有哪些
瀏覽次數:2942更新日期:2015-04-13
復(fu)合材料的特點(dian)有哪(na)些:
復合材(cai)料是并向異性的非均質材(cai)料,與(yu)其他材(cai)料相比(bi)有以下(xia)突出特點:
1)比(bi)強(qiang)(qiang)度與比(bi)模量(liang)高(gao)(gao)(gao)。比(bi)強(qiang)(qiang)度、比(bi)模量(liang)是指材料(liao)的(de)強(qiang)(qiang)度和模量(liang)與密度之比(bi),比(bi)強(qiang)(qiang)度越高(gao)(gao)(gao),零件自重越小;比(bi)模量(liang)越高(gao)(gao)(gao),零件的(de)剛(gang)性越大(da)。因此對高(gao)(gao)(gao)速運轉的(de)結構件或需(xu)減輕自重的(de)運輸(shu)工具(ju)具(ju)有(you)重要意義。
2)纖維(wei)增(zeng)強(qiang)復(fu)合材(cai)料(liao)中的(de)纖維(wei)與基體(ti)間的(de)界面能夠(gou)有(you)效地阻止疲勞(lao)裂紋的(de)擴展,外加載(zai)荷由(you)增(zeng)強(qiang)纖維(wei)承擔(dan)。大多數金屬(shu)材(cai)料(liao)的(de)疲勞(lao)強(qiang)度(du)極限(xian)是其(qi)拉伸強(qiang)度(du)的(de)30%~50%,而復(fu)合材(cai)料(liao)則可達到60%~80%。
3)在熱塑性(xing)(xing)塑料(liao)中摻入少量的(de)短切(qie)碳(tan)纖(xian)維(wei)可(ke)大大地(di)提高它的(de)耐磨性(xing)(xing),其(qi)(qi)增(zeng)加的(de)倍(bei)數可(ke)為(wei)(wei)(wei)原(yuan)來的(de)好幾倍(bei)。如聚(ju)(ju)(ju)氯乙(yi)烯(xi)(xi)以碳(tan)纖(xian)維(wei)增(zeng)強后為(wei)(wei)(wei)其(qi)(qi)本身的(de)3.8倍(bei),聚(ju)(ju)(ju)四氟乙(yi)烯(xi)(xi)為(wei)(wei)(wei)其(qi)(qi)本身的(de)3倍(bei);聚(ju)(ju)(ju)丙(bing)烯(xi)(xi)為(wei)(wei)(wei)其(qi)(qi)本身的(de)2.5倍(bei);聚(ju)(ju)(ju)酰(xian)胺為(wei)(wei)(wei)其(qi)(qi)本身的(de)1.2倍(bei);聚(ju)(ju)(ju)酯為(wei)(wei)(wei)其(qi)(qi)本身的(de)2倍(bei)。選用適當塑料(liao)與(yu)鋼板復(fu)合可(ke)作耐磨物件,如軸(zhou)承材(cai)(cai)料(liao)等。用聚(ju)(ju)(ju)四氟乙(yi)烯(xi)(xi)(或聚(ju)(ju)(ju)甲醛(quan))為(wei)(wei)(wei)表(biao)層(ceng)、多孔青銅和鋼板為(wei)(wei)(wei)里層(ceng)的(de)三層(ceng)復(fu)合材(cai)(cai)料(liao),可(ke)制成滑動軸(zhou)承的(de)良好材(cai)(cai)料(liao)。
4)化學穩定性優良。纖維增強(qiang)酚(fen)醛塑料(liao)可長期在(zai)(zai)含氯離子的酸性介質中使用,用玻璃纖維增強(qiang)塑料(liao),可制造耐(nai)強(qiang)酸、鹽、酯和某些溶劑的化工(gong)管道(dao)、泵、閥(fa)及容(rong)器等(deng)設備(bei)。如用耐(nai)堿(jian)纖維與塑料(liao)復(fu)(fu)合,還能在(zai)(zai)強(qiang)堿(jian)介質中使用。耐(nai)堿(jian)纖維可用來取(qu)代鋼筋與水泥復(fu)(fu)合。
5)耐高溫(wen)燒(shao)(shao)蝕性好。纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)增(zeng)強復合(he)材(cai)料中,除玻(bo)璃(li)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)軟化點較低(700~900℃)外(wai),其他纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)的(de)熔點(或軟化點)一(yi)般都在(zai)2000℃以上,用(yong)這(zhe)些纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)與金屬基體(ti)組(zu)成(cheng)的(de)復合(he)材(cai)料,高溫(wen)下(xia)強度(du)和(he)模量均有提高。例如:用(yong)碳(tan)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)或硼纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)增(zeng)強后,400℃時強度(du)和(he)模量基本(ben)可保持室(shi)溫(wen)下(xia)水平。同樣用(yong)碳(tan)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)增(zeng)強金屬鎳,不僅密度(du)下(xia)降,而且高溫(wen)性能也(ye)提高。由于玻(bo)璃(li)鋼具有極低的(de)導(dao)熱系數,可瞬時耐超高溫(wen),故可做耐燒(shao)(shao)蝕材(cai)料。
6)工藝性與可(ke)設計性好。調整增強材料(liao)的(de)形狀、排布及含量,可(ke)滿(man)足構(gou)件(jian)(jian)強度(du)和(he)(he)剛(gang)度(du)等性能要求(qiu),且材料(liao)與構(gou)件(jian)(jian)可(ke)一次成(cheng)型,減少了(le)零部(bu)件(jian)(jian)、緊固(gu)件(jian)(jian)和(he)(he)接頭數目,材料(liao)利(li)用率大(da)大(da)提高。
稱(cheng)為復合材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的是(shi)由纖維等增強材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)與基底(di)(母體)等2種(zhong)或2種(zhong)以上性質不(bu)同的材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao),通過各種(zhong)工(gong)藝手段組(zu)合而成(cheng)。它與纖維增強塑料(liao)(liao)(liao)(FRP)、纖維增強金(jin)屬(FRM)、金(jin)屬-塑料(liao)(liao)(liao)層疊材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)等相當,具有質量輕、強度高、剛(gang)度好的特點,這些復合材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)在汽車零部(bu)件(jian)上應用很盛行。