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矿物复合材料的功能和特点

发布时间:

2023/01/23 20:08

与普通原材料对比,矿物复合材料具备很多特点,可以改善或摆脱单一材料的缺点,充分运用主要材料的优势,并给予原材料一个新的性能。依据部件的结构和结构力学规定,能够得出预定的、有效分布的配对性能,设计出性能更加好的原材料。

(1)强的比强度和比模量。矿物复合材料的突显特点是强的比强度和比模量。例如碳纤维提高环氧树脂复合材料的比模量比钢和铝合金型材高5倍,比强度比钢和铝合金型材高3倍以上。

(2)耐疲劳性高。纤维复合材料特别是树脂基矿物复合材料对豁口和应力不敏感,纤维与常规的页面能够钝化处理或改变裂尖方位,即阻拦裂痕迅速拓展,因而疲劳极限相对较高。碳纤维不饱和聚酯树脂复合材料的疲劳强度可达其抗拉强度的70%~80%,而金属复合材料的疲劳强度仅是40%~50%。

(3)抗破裂能力很强。复合材料中有大量的单独纤维,一般每立方厘米有几千到几万元根纤维,由具备韧性的基材融合成一个总体。当极少数纤维因负载或者其他原因破裂时,荷载会分配到其他未破裂的纤维上,使元器件不容易在短期内忽然毁坏。因而,该矿物复合材料具备强的冲击韧性。

(4)减振性能好。构造的共振频率与构造自身的质量和样子相关,与原材料的比模量的平方根正相关。假如原材料的共振频率比较高,能避免其在运行状态下形成振动和初期毁坏。

(5)持续高温性能好,抗蠕变能力很强。因为纤维原材料高温下依然能维持相对较高的抗压强度,因此纤维提高矿物复合材料如碳纤维提高环氧树脂复合材料的耐温性明显高于环氧树脂基材。但是,金属基复合材料在热稳定性层面显现出其优势。

(6)较好的耐蚀性。多种多样复合材料耐腐蚀浸蚀,如夹层玻璃纤维提高脲醛树脂复合材料,可常年在含硫酸盐的酸碱性物质中应用,适合于生产制造耐强碱、盐、酯和某些有机溶剂的化工管道、泵、闸阀、器皿、搅拌装置等设备。

(7)良好的减摩性、耐磨性能、自润滑性和耐蚀性。矿物复合材料预制构件加工工艺简易,加工工艺性能好,合适总体成形。在制造复合材料的同时获得商品,从而降低零件、标准件和接头的总数,减少原料和工时。

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