取消
清空記錄
歷史記錄
清空記錄
歷史記錄
“雙碳”目標下,能源和工業兩大主要碳排放領域對新材料有較大的需求,纖維復合材料在風電、光伏、核能裝備及工業輕量化等領域的廣泛應用可以發揮引領作用,發展前景廣闊。所謂“復合材料”是由兩種或兩種以上的材料組成,它具有與其組成物質不同的新的性能。復合材料是以增強材料和后置的基體名稱來命名,如連續纖維增強聚氨酯復合材料。國外還常用英文編號來表示,如MMC(Metal Matrix Composite)表示金屬基復合材料,FRP(Fiber Reinforced Plastics)表示纖維增強塑料,而玻璃纖維/環氧則表示為GF/Epoxy,或G/Ep(G-Ep)。
1.比強度、比模量高
2.良好的抗疲勞性能,纖維復合材料,對缺口,應力集中敏感性小,且纖維與基體界面能夠阻止疲勞裂紋擴散,改變裂紋擴展方向
3.優良的高溫性能
4.減震性好,試驗表明,沖擊能量的消耗除了用于纖維的斷裂功外,層板的分層,纖維與基體截面脫粘以及纖維拔出等都消耗較多的能量
5.破斷安全性好,纖維復合材料中,當纖維斷裂時,載荷就會重新分配到其他未被破裂的纖維上,因而構件不致在短期內突然斷裂。
1. 按基體材料分
復合材料可根據基體材料分為三大類:樹脂基、金屬基和陶瓷基
2. 按增強材料形態分
i. 纖維增強復合材料:連續纖維復合材料;非連續纖維復合材料
ii. 顆粒增強復合材料:微米顆粒;納米顆粒
iii. 板狀增強體、編織復合材料:以平面二維或立體三維物為增強材料與基體復合而成
iv. 層疊復合材料
3. 按材料作用分
i. 功能復合材料:使用的時材料的光、電、磁、熱、聲等非力學性能
ii. 結構復合材料:應用的材料的力學性能
1. 增強材料
碳纖維 (Carbon Fiber)
硼纖維(Boron Filament)
芳綸(Aramid Ring)
玻璃纖維(Glass Fiber)
碳化硅纖維(Silicon Carbide Fiber)
晶須(whisker)
2. 基體材料
熱固性樹脂(Thermosetting Resin)
熱塑性樹脂(Thermoplastic Resin)
1. 航空航天、武器方面的應用:波音787“夢幻客機”半稱機身材料為輕型復合材料,而波音777型客機機身輕型復合材料比例僅為12%,由此,“夢幻客機“更輕更省油。
2. 電子信息、生物方面的應用:光導纖維,電子設備的電路板,磁帶磁盤,即可和屏蔽;修復和更換臟器、人造骨
3. 人類生活方面的應用:用在建筑上的復合門窗;交通上的汽車保險杠和轎車底板;體育娛樂方面的羽毛球拍、釣魚竿、自行車中的車架等
4. 清潔能源方面的應用:太陽能電池及設備組件、風力發電設備中的風力發動機葉片和支桿
拉擠成型工藝是將浸漬了樹脂膠液的連續纖維,通過成型模具,在模腔內加熱固化成型,在牽引機拉力作用下,連續拉拔出型材制品,如下圖是拉擠成型工藝示意
復合材料拉擠成型邊框,其需要滿足25年使用年限,復合材料本身仍不能滿足要求,一般需要在復材邊框上噴涂耐候性涂層。目前復合材料邊框所用耐候涂料有三類,分別是雙組份水性聚氨酯涂料,環氧樹脂涂料和氟碳涂料。目前來說,雙組份水性聚氨酯涂料是主流應用,具有優異的耐腐蝕、柔韌性、附著力和耐化學品性等性能。在現代綠色環保主題的倡議下,無毒無污染,成本低的聚氨酯防腐涂料是最理想的選擇。