2026年05月26日 星期二
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科普復(fù)材
科普|漫步復(fù)合材料世界——聚合物復(fù)合材料
來(lái)源: 凡學(xué)館 時(shí)間: 2021-08-10 瀏覽: 31015

簡(jiǎn)單的說(shuō),聚合物基復(fù)合材料是指以聚合物為基體,以其它材料為增強(qiáng)體而成的材料。

聚合物基復(fù)合材料不僅繼承聚合物的優(yōu)點(diǎn),還能兼有增強(qiáng)相高強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)。自聚合物基復(fù)合材料誕生以來(lái),標(biāo)志著人類(lèi)結(jié)束了只能依靠天然材料的歷史。它是復(fù)合材料中研究最早、發(fā)展最快的一類(lèi)復(fù)合材料。聚合物基復(fù)合材料的昨天、今天和明天

人類(lèi)制造聚合物基復(fù)合材料的歷史,可以追溯到2000年前,我國(guó)西漢時(shí)期(公元前200年至公元8年)已出現(xiàn)用麻布增強(qiáng)的漆樹(shù)脂制作“脫胎漆器”的技術(shù),這是世界上最早的初期聚合物基復(fù)合材料。

20世紀(jì)70年代,對(duì)復(fù)合材料的研究拓寬了僅僅采用玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂的局面,開(kāi)發(fā)了一批如碳纖維、碳化硅纖維、氧化鋁纖維、砸纖維、芳綸纖維、高密度聚乙烯纖維等高性能增強(qiáng)材料,并使用高性能樹(shù)脂、金屬與陶瓷為基體,制成先進(jìn)復(fù)合材料(Advanced Composite Materials,簡(jiǎn)稱(chēng)ACM)。這種先進(jìn)復(fù)合材料具有比玻璃纖維復(fù)合材料更好的性能,是用于飛機(jī)、火箭、衛(wèi)星、飛船等航空航天飛行器的理想材料。

“聚合”出來(lái)的復(fù)合材料

性能的提高者—增強(qiáng)體纖維

作為聚合物基復(fù)合材料的增強(qiáng)體,纖維是首選。纖維的種類(lèi)繁多,但歸根到底主要分為兩大類(lèi):合成纖維與人造纖維。

1.人造纖維:利用竹、木材等經(jīng)化學(xué)加工和紡織而制成的纖維。

2.合成纖維:用石油產(chǎn)品、煤、石灰石、水、空氣等為原料,通過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)制造而成。

載荷的承擔(dān)者—基體聚合物

作為聚合物基復(fù)合材料的基體,主要有兩大類(lèi):樹(shù)脂和橡膠。根據(jù)樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)形式,又可將樹(shù)脂分為熱固性樹(shù)脂和熱塑性樹(shù)脂。

1.熱固性樹(shù)脂:熱固性樹(shù)脂主要有,不飽和聚酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂和酚醛樹(shù)脂。

2.熱塑性樹(shù)脂:熱塑性樹(shù)脂,是指具有線型或支鏈型結(jié)構(gòu)的一類(lèi)有機(jī)高分子化合物,受熱軟化(或熔化),冷卻變硬,這個(gè)過(guò)程可反復(fù)進(jìn)行。

樹(shù)脂也俗稱(chēng)“塑料”。提起塑料,大家并不陌生。因?yàn)樗驮谖覀兩磉叄瑤缀趺刻煳覀兌己退鼈兇蚪坏馈5降资裁词撬芰夏兀克降子卸嗌俜N?嚴(yán)格意義上講塑料是以合成樹(shù)脂為主要成分的有機(jī)高分子材料,其中除主要成分樹(shù)脂外,再加入用以改善性能的各種添加劑,在適當(dāng)?shù)臏囟群蛪毫ο掠跀D壓機(jī)、注射機(jī)等設(shè)備和模具中塑制成各種形狀規(guī)格的制品。

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