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先來看看什麼是複合材料和高效能複合材料?62616964757a686964616fe78988e69d8331333361326266
複合材料,是由兩種或兩種以上不同性質的材料,通過物理或化學的方法,在巨集觀上組成具有新效能的材料。各種材料在效能上互相取長補短,產生協同效應,使複合材料的綜合性能優於原組成材料而滿足各種不同的要求。
複合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。
增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化矽纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質細粒等。
複合材料應用廣泛,主要在基礎建設和建築工程領域、交通運輸領域、汽車複合材料、能源與環保領域、航空航天領域。其中,風電、高鐵和汽車、高溫氣脫硫、軍工用複合材料是發展熱點領域。
高效能複合材料顧名思義,就是效能較高的複合材料。
按照合成的原料不同,高效能纖維主要分為碳纖維、芳綸纖維、特殊玻璃纖維、超高分子聚乙烯纖維等,其中碳纖維、芳綸纖維、超高分子聚乙烯纖維是當今世界三大高效能纖維,而碳纖維尤其值得關注。
據美國市場研究機構提供的數字,2023年前,全球碳纖維市場需求將保持13%的增長,而我國對碳纖維的需求增速卻明顯快於全球。據估計,至2023年,我國對碳纖維總體需求將達1.6萬噸。
而根據新材料產業規劃,「十二五」末我國碳纖維產能為1.2萬噸。
而目前碳纖維新材料已進入快速擴張期,未來航天航空、油氣開發、汽車、電子等領域將帶動碳纖維材料需求大幅增長。據了解,日、美、德等國技術壟斷集中度較高,原絲、炭化等關鍵環節由日、美等國控制,其中,小絲束碳纖維生產基本上被東麗、東邦和三菱等日本企業所控制,三者市場占有率達到70%左右,大絲束則主要由美國卓爾泰克、德國西格里和日本東邦控制,市場占有率為80%左右。
和其他的新材料面臨的「技術壁壘」一樣,從2023年開始,中國**投入專項資金推動碳纖維技術的研發,目前利用自主技術研製的少數國產碳纖維產品已經達到了國際同類產品水平,但中國碳纖維產品數量的國有化率卻依然不高。
樹脂基複合材料以有機聚合物為基體,新增相應的纖維增強體構成,也稱纖維增強塑料,是目前技術較為成熟、應用最為廣泛的一類複合材料。
單一材料是日常生活中使用最多的物質,無論有機物還是無機物。隨著科學技術的不斷革新,人們對物質效能的要求越來越高。因此,複合材料的出現,受到了市場極大的歡迎。
複合材料是由兩種或兩種以上不同物質以不同方式組合而成的,能夠融合和發揮各種材料的優點,擴大材料的應用範圍。而樹脂基複合材料就是其中的一大類。
樹脂基複合材料以有機聚合物為基體,新增相應的纖維增強體構成,也稱纖維增強塑料,是目前技術較為成熟、應用最為廣泛的一類複合材料。根據纖維增強體的不同,樹脂基複合材料可劃分為玻璃纖維增強塑料、碳纖維複合材料、芳綸纖維增強塑料等。
「玻璃纖維增強塑料在我國的市場、產值、應用都已達世界先進水平,各品種都能滿足市場需求。而碳纖維複合材料則主要運用於航空航天領域,在國內發展很快。」中國材料研究學會諮詢部主任唐見茂教授。
複合材料橫跨航天能源多領域
樹脂基複合材料早在2023年就出現在了美國,主要用於航空航天方面,直到第二次世界大戰結束後,這種材料才開始擴充套件運用到民用領域。它的生產工藝也從最初的手糊成型技術,發展到目前纖維纏繞成型技術、真空袋和壓力帶成型技術、噴射成型技術多種工藝並存,樹脂基複合材料的質量和生產效率大幅提高。
而我國樹脂基複合材料起步就顯得較晚。從2023年才開始研究生產,首先用於軍工製品,而後逐漸擴充套件到民用。另外,我國的生產工藝還是以國外引進為主。
目前,樹脂基複合材料產業作為新興產業,已被列為我國「十二五新材料規劃」的發展重點。規劃提出了低成本、高比強、高比模和高穩定性的目標,希望攻克樹脂基複合材料的原料製備、工業化生產及配套裝備等共性關鍵問題。
樹脂基複合材料是多種物質的結合,具有多種物質的復合效應。具體表現方面,首先是質輕、力學效能好,具有比強度高、比模量大、抗疲勞效能及減震效能好等優點。其次,可設計性優良。
能夠通過改變纖維的質量分數和分布方向、新增適當新增劑使物質潛在的效能集中到必要的方向上。再次,複合材料的耐化學腐蝕性、電效能、熱效能都能表現出優良的狀態。
正因為複合材料有上述特性,被廣泛地運用於航空航天、能源工業、建築工業、軌道交通等領域,生產的產品包括汽車部件、飛機機翼、雷達、復合管道、風電葉片等。
在樹脂基複合材料中,玻璃纖維增強塑料在中國的市場比較成熟,其市場、產值、應用都已達世界先進水平,應用較為廣泛。而碳纖維複合材料則屬於一種高階應用,代表了乙個國家的整體科技水平和工業化水平,主要應用於航空航天等領域。
根據規劃,到2023年,樹脂基複合材料產量將達到530萬噸,其中熱固性複合材料產量300萬噸,熱塑性複合材料用量230萬噸,將重點發展基礎設施和建築、能源及環保、交通運輸及航天航空等相關的複合材料系列產品及其裝備製造,特別注重新能源領域、海洋石油開發領域、電力建設領域、環保領域以及碳纖維複合材料為代表的先進複合材料的基礎研究和應用研究與開發。
複合材料的效能特點有哪些，複合材料有哪些特性？
所謂複合材料就是兩種及兩種以上的材料混合在一起組成的一種新的材料！複合材料是為了更好的滿足人們的需要，結合幾種材料的特性，讓材料結實 耐用 環保 輕便 快捷！回答效能特點 複合材料中以纖維增強材料應用最廣 用量最大。其特點是比重小 比強度和比模量大。例如碳纖維與環氧樹脂復合的材料，其比強度和比模量均...
應用複合材料的例子，複合材料的應用
以聚合物基複合材料為例，在航空航天 風電等方面應用非常廣泛，一般都是玻纖 碳纖增強，質輕高強 高模量，工藝性也較好。現在大型風機如。5mw 3mw 5mw 6mw的葉片都是採用複合材料，目前很多都是玻璃鋼複合材料，但隨著不斷發展，碳纖維增強的複合材料也在逐步走上市場 較高 日常生活中有哪些東西是複合...
合成材料 合金 複合材料之間的區別，之間是否存在包含關係或者並列關係
合成材料又稱人造材料，是人為地把不同物質經化學方法或聚合作用加工而成的材料，其特質與原料不同，如塑料 玻璃 鋼鐵等。合成塑料 合成纖維和合成橡膠號稱20世紀三大有機合成技術。我們常將兩種或兩種以上的金屬 或金屬與非金屬 熔合而成具有金屬特性的物質叫做合金。複合材料 composite materia...