复合材料主要用于什么领域及有什么优势?

2024-05-07 02:18

1. 复合材料主要用于什么领域及有什么优势?

下面所说均为纤维增强复合材料,希望对你有帮助
先说优势(以纤维增强复合材料为例)
轻质高强  相对密度在1.5~2.0之间,只有碳钢的1/4~1/5,可是拉伸强度却接近,甚至超过碳素钢,而比强度可以与高级合金钢相比。因此,在航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中,都具有卓越成效。某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。 
耐腐蚀性能好  FRP是良好的耐腐材料,对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。已应用到化工防腐的各个方面,正在取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。 
电性能好  是优良的绝缘材料,用来制造绝缘体。高频下仍能保护良好介电性。微波透过性良好,已广泛用于雷达天线罩。 
热性能良好  FRP热导率低,室温下为1.25~1.67kJ/(m·h·K),只有金属的1/100~1/1000,是优良的绝热材料。在瞬时超高温情况下,是理想的热防护和耐烧蚀材料,能保护宇宙飞行器在2000℃以上承受高速气流的冲刷。 
可设计性好  (1)可以根据需要,灵活地设计出各种结构产品,来满足使用要求,可以使产品有很好的整体性。 
 
  (2)可以充分选择材料来满足产品的性能,如:可以设计出耐腐的,耐瞬时高温的、产品某方向上有特别高强度的、介电性好的,等等。 
工艺性优良  (1)可以根据产品的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择成型工艺。 
 
  (2)工艺简单,可以一次成型,经济效果突出,尤其对形状复杂、不易成型的数量少的产品,更突出它的工艺优越性。
应用领域:
FRP应用领域
一:FRP在我国建筑领域的应用
    80年代以前,FRP主要用于军工产品,院所之间受到保密限制,不便交流,建筑师对FRP的优良性能不了解,得不到可靠的性能数据,因此未大量用于建筑结构。
  90年代开始,随着对FRP研究工作的不断深入,使FRP的缺陷得以克服,产品价格有所下降。在大型建筑结构中的应用取得很好的效果。下面简要介绍几个实例:
  (1)大型FRP机房:1991年在杭州市建成,该机房与其下面宾馆取得建筑上的协调,从外观上难于区分,效果很好;
  (2)卡拉OK娱乐厅柱形屋盖:长26m,跨度10m,1992年在上海大中华橡胶厂楼顶建成,十分美观实用;
  (3)旋转餐厅球形屋盖:球径45m,1993年在上海长江口商城建成;
  (4)东方明珠电视塔大堂双曲面屋盖及内装饰件:直径60m,总面积约5000m2,1994年完成。从合同签订至安装完成仅用了三个多月,使用至今,效果很好;
(5)方舟大厦尖顶(高7m)及拼装屋面(约300m2):1996年建成,1997年3月安装完毕。
国外建筑领域应用FRP的数量大、品种多
复合材料在整个工程材料中用量从1950年的2%将上升到2000年的14.7%,预计2020年将有望达到18.4%。美国1993年用量23.7万t,占总量的20%,仅次于交通运输业,是第二大应用领域;英国1992年占总用量的26.6%,是第一大应用领域;西欧1992年用量24.7万t,占总量的21.3%,是第二大应用领域;日本1993年用量23,7万t,占总用量的55%左右,是第一大应用领域。
国外FRP在建筑领域的应用实例有
  ①直径66m的全FRP球形娱乐场:该建筑位于美国西海岸临近旧金山的里诺市,该建筑由2000多块四边形FRP单元件拼装而成;
  ②美国New Jersey州、大西洋城Trump Taj Mahal综合娱乐场:占地39万m2,门面1.6km长,大部分是FRP艺术造型装饰件,共有二万三千多件,总值约1500万美元;
  ③美国New York 的 FRP可口可乐大广告牌:立体状l2.5m×19.8m,“可口可乐瓶”高12.8m,冰块高3m;
  ④美国Boston许多建筑物门窗、门面、栏杆、屋檐板、装饰拱都采用FRP;
  ⑤美国Atlanta银行大厅高楼层盖采用FRP,美国Florida Tampa市C&S银行大楼(该州西海岸最高的大厦,43层),采用半锥形FRP屋盖,高7.9m,都兼有防腐、透波和抗风等多种功能。还有机场和气象雷达罩等也都采用FRP。
据粗略统计,FRP在建筑领域的应用主要有以下五个方面:
  ①各种异形建筑结构物:雷达天线罩、岗亭、广告牌(物)、球形娱乐场、球幕影剧院、大跨度机库、车库、仓库、旋转餐厅屋盖、卡拉OK娱乐厅柱形屋盖、运动场大跨度看台屋盖、室内运动场屋盖和高层建筑锥形顶等;②各种功能性建筑物:电视塔透波墙、透波机房、屏蔽房、隔声墙、化工厂防腐车间、码头FRP与金属复合椿、医院防辐射复合墙、大型冷却塔、污水处理厂防腐板、大型耐腐蚀槽、罐等;③各种建筑物内外装饰件:屋檐、沿口、门楣、骑马廊、灯槽、灯饰、罗马柱、吊顶、艺术花瓶、假山瀑布、吉祥动物(狮子、牛、象等)等;④小康居室、办公室建筑构件:门、隔墙、隔段、家具、厨房用具、花园栏杆、围墙、小车库、游泳池、各种窗框、盆景等;⑤各种卫生洁具:整体卫生盒子间、整体淋浴间、水箱、移动厕所、净化池、洗面盆具、抽水马桶、浴缸、太阳能热水器等。
二:运输部门:以汽车为中心增长1.7%,即使客车出售辆数下降,但玻璃纤维增强塑料(FRP)制品正在平稳上升。汽车主体使用400种以上的部件是SMC产品,2007年新型汽车使用100种以上的部件。玻璃纤维增强热塑性塑料(FRTP)的使用量迅速提高。汽车发动机使用的FR-Nylon制吸气集合管。比铝制汽车发动机效率高,而且经济。汽车传动轴是拉挤成型,材料采用碳纤维、乙烯基酯和铝管制成。目前,已活跃在汽车市场上。最主要的是用拉挤成型的空调设备用通风管。铁道部对全FRP制车辆进行了现场试验,并在今年投放市场。
三:土木建筑部门:FRP制品在住宅方面也不断增加。在基础建筑方面有干线公路桥、人行桥、港湾用桥墩。另外也广泛使用用来增强混凝土的FRP筋。
四:耐腐蚀器械方面:FRP在器械方面用途广泛。半导体界和化学界、污水处理和下水道处理方面、石油、煤气用平台、化工贮存罐等。
五:船舶方面。
六:电气、电子:印刷电路板、雷达罩的需求旺盛。用FW生产的照明电杆已有增长趋势,并开始进行电线杆子现场实验。目前欧洲已大量生产。美国也投放市场。电子方面的陈旧化也有待刺激。预计今后手提式电话机等也会采用FRP、FRTP制品。
七:消费材料:FRP耐老化、外观美观,替代了原用材料。卫星广播天线以及DBS天线的销售量正在增长,特别是DBS天线的销售量增长迅速。用碳纤维生产的高尔夫球杆也势在必增,生产碳纤维的厂家也增加了设备。
八:家电、办公设备:新设计的缝纫机壳的销售量也在增长。目前新建住宅受到转卖的影响,家电也不断增长。办公设备市场大、销售广、基础雄厚。FRTP玻璃钢格栅具有优良的耐腐蚀性能、耐热性、刚性、难燃性,所以在家电、办公设备的使用上占优势。
九:航空、防卫方面。

FRP型材应用实例
FRP工具柄  本系列产品主要应用在包括铲子、耙子、锄头、剪刀、锤子等园林工具和五金工具上。 
FRP拉挤圆管  本系列产品适用于制作帐蓬、蚊帐、箱包、手袋、X展架、工具柄、风车、高尔夫(球袋、旗杆、练习杆、练习网)、三脚架、喷雾杆、脚架杆、玩具骨架、飞碟骨架、空竹手柄、风筝杆等。 
FRP拉挤圆棒  本系列产品适用于制作雨伞骨、风筝骨架、PCB设备、航模飞机、支架毯、沙滩席、转动轴、轴芯、窗帘杆、玩具、箱包、飞蝶、旗杆(桌旗、车旗、手摇旗、刀型旗)、植物支撑架、篱笆、烟囱杆、游戏毯支撑架、窗帘转/拨棒等。 
FRP拉挤扁条系列  本系列产品适用于制作瑜珈健身圈、魔力圈、健身器材、玩具弓、窗帘条、箱包、手袋、旗杆横条、工具手柄等。 
FRP格栅平台系列  本系列产品主要有玻璃钢格栅、防腐平台、走道和围栏系统、绝缘梯子、冷却塔支撑架、电缆桥架、地铁轨道罩等。 
拉挤产品深加工系列  我们根据客户需求对玻璃纤维杆、玻璃纤维管、玻璃纤维棒表面包PP PE PVC,此产品已经广泛用于园艺及农业上。

复合材料主要用于什么领域及有什么优势?

2. 复合材料有什么优点并举例

复合材料有种,下面举例说明:

地板,复合地板多是木屑胶粘挤压成形的,吸水率大,VOC含量高,潮湿容易变形起鼓渣裂。

水管,由于复合水管是有不同材料组合成的,连接方面就要考虑到两种材料的连接工艺,很难“鱼与熊掌兼得”。所以一般取较容易连接,且连接可靠的那种材料作连接,另外一种只起到卫生/加强强度的作用。连接处理不当易造成脱层。

石材,由于某些大理石价格昂贵,所以出现“复合大理石”。原理是将石材薄片与瓷砖母料组合到一起,表面是一层薄薄的石材(5mm左右),底下是瓷砖砖体。这样节省石材,节约造价,又不影响外观。但是这种复合石材有个缺点就是无法做倒角加工,对于阳角部位铺贴是没法处理的。

复合材料是两种或多种材料已各自的形态存在的材料,结合了各组成材料的优点,却也保留着各个材料的缺点。

3. 复合材料具有什么优势?

众所周知,复合材料具有优良的力学性能,且密度大大低于合金和钢。尽管复合材料的拉伸强度及杨氏模量的绝对量大大低于合金和钢材(碳纤维增强复合材料与钢材相近),但从比强度来看,复合材料性能却明显优于合金和钢材,比模量也接近或优于这两类材料。在造船轻量化的发展趋势下,复合材料具有明显的优势。优异的耐腐蚀性能。可耐酸、耐碱、耐海水浸蚀、抗水生物附生,是船艇建造的理想材料。优良的声、磁、电性能。复合材料的透波、透声性好,无磁性,介电性能优良,使之适宜用作舰艇的功能结构材料。可为强调隐身性能的应用提供解决方法,如声纳导流罩。(复材的介电性能还与基体树脂有关,传统上,多采用环氧树脂,但其介电性能偏大,在此类应用中的结果并不令人十分满意。)其具有无磁性特点,是猎扫雷艇的上佳结构材料;良好透波性也可作为船艇的雷达罩材料;此外,其导热系数低、隔热性好、适合制造救生艇、冷藏船和潜艇液氧罐的支承结构材料。 优良的设计、施工性能。复合材料具有可设计性,可根据船艇不同部位的结构要求进行材料、铺层和结构的优化设计。 对于船艇制造来说,材料和结构的一体性可大大减少车、钳、刨等机械加工过程和装配过程,使船壳和构件的整体性好,无接缝或少接缝,且无渗漏,从而提高船艇的整体性能。复合材料还具有易成型、易修补的特点,适宜制造结构复杂的船型,可缩短建造周期。复合材料船艇的维护费用也低于钢船和木船。每年,全球钢制船艇因腐蚀而引起的维护费用是非常可观的。

复合材料具有什么优势?

4. 复合材料的主要应用领域

复合材料的主要应用领域有:①航空航天领域。由于复合材料热稳定性好,比强度、比刚度高,可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。②汽车工业。由于复合材料具有特殊的振动阻尼特性,可减振和降低噪声、抗疲劳性能好,损伤后易修理,便于整体成形,故可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。③化工、纺织和机械制造领域。有良好耐蚀性的碳纤维与树脂基体复合而成的材料,可用于制造化工设备、纺织机、造纸机、复印机、高速机床、精密仪器等。④医学领域。碳纤维复合材料具有优异的力学性能和不吸收X射线特性,可用于制造医用X光机和矫形支架等。碳纤维复合材料还具有生物组织相容性和血液相容性,生物环境下稳定性好,也用作生物医学材料。此外,复合材料还用于制造体育运动器件和用作建筑材料等。

5. 复合材料的主要应用领域

亲,您好!很荣幸为您解答问题!复合材料的主要应用领域:复合材料主要用于制造航空器的外饰和内饰部件,包括座椅、肋板、内部装饰、舷窗、引擎罩盖、机翼、机身和导流罩等,目前在航空航天领域运用最多的复合材料为碳纤维复合材料。碳纤维复合材料以其独特、卓越的理化性能,广泛应用在火箭、导弹和高速飞行器等航空航天领域。例如采用碳纤维与塑料制成的复合材料制造的飞机、卫星、火箭等宇宙飞行器,不但推力大、噪音小,而且由于其质量较轻,所以动力消耗少,可节约大量燃料。利用碳纤维的耐高温、轻而硬等力学特点,广泛应用于航天、航空、飞机、飞船的结构材料。如飞机的一次构造材料:主翼、尾翼、机体;二次构造材料:副翼、方向舵、升降舵、内装材料、地板材、桁梁、刹车片等及直升飞机的叶片;火箭的排气锥体、发动机盖等;人造卫星结构体、太阳能电池板和天线、运载火箭和导弹壳体等。目前小型商务机和直升飞机的碳纤维复合材料用量已占55%左右,军用飞机25%左右,大型客机占20%左右。航空复合材料由纤维和树脂材料组成,根据纤维强度划分,纤维加强型材料可分为碳纤维增强复合材料(CFRP)、玻璃钢(GFRP)等,2013年,CFRP占整个航空复合材料市场的54.3%,GFRP占25.8%,预计到2018年,CFRP所占份额会增长到67.2%,玻璃钢会减少至17.3%。根据用途不同,航空复合材料可分为机身复合材料、航空发动机复合材料、飞机内部复合材料。2013年,机身所用复合材料占总体的64.6%,航空发动机复合材料占6.9%,飞行器内部占28.5%;预期到2018年,机身所占比重会提高到77.4%,航空发动机占4.8%,飞行器内部占17.8%。【摘要】
复合材料的主要应用领域【提问】
亲,您好!很荣幸为您解答问题!复合材料的主要应用领域:复合材料主要用于制造航空器的外饰和内饰部件,包括座椅、肋板、内部装饰、舷窗、引擎罩盖、机翼、机身和导流罩等,目前在航空航天领域运用最多的复合材料为碳纤维复合材料。碳纤维复合材料以其独特、卓越的理化性能,广泛应用在火箭、导弹和高速飞行器等航空航天领域。例如采用碳纤维与塑料制成的复合材料制造的飞机、卫星、火箭等宇宙飞行器,不但推力大、噪音小,而且由于其质量较轻,所以动力消耗少,可节约大量燃料。利用碳纤维的耐高温、轻而硬等力学特点,广泛应用于航天、航空、飞机、飞船的结构材料。如飞机的一次构造材料:主翼、尾翼、机体;二次构造材料:副翼、方向舵、升降舵、内装材料、地板材、桁梁、刹车片等及直升飞机的叶片;火箭的排气锥体、发动机盖等;人造卫星结构体、太阳能电池板和天线、运载火箭和导弹壳体等。目前小型商务机和直升飞机的碳纤维复合材料用量已占55%左右,军用飞机25%左右,大型客机占20%左右。航空复合材料由纤维和树脂材料组成,根据纤维强度划分,纤维加强型材料可分为碳纤维增强复合材料(CFRP)、玻璃钢(GFRP)等,2013年,CFRP占整个航空复合材料市场的54.3%,GFRP占25.8%,预计到2018年,CFRP所占份额会增长到67.2%,玻璃钢会减少至17.3%。根据用途不同,航空复合材料可分为机身复合材料、航空发动机复合材料、飞机内部复合材料。2013年,机身所用复合材料占总体的64.6%,航空发动机复合材料占6.9%,飞行器内部占28.5%;预期到2018年,机身所占比重会提高到77.4%,航空发动机占4.8%,飞行器内部占17.8%。【回答】

复合材料的主要应用领域

6. 复合材料主要有哪些性能特点

性能特点:
复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。其特点是比重小、比强度和比模量大。
例如碳纤维与环氧树脂复合的材料,其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍,还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。
非金属基复合材料由于密度小,用于汽车和飞机可减轻重量、提高速度、节约能源。用碳纤维和玻璃纤维混合制成的复合材料片弹簧,其刚度和承载能力与重量大5倍多的钢片弹簧相当。

扩展资料满足复合材料的条件:
1、复合材料必须是人造的,是人们根据需要设计制造的材料。
2、 复合材料必须由两种或两种以上化学、物理性质不同的材料组分,以所设计的形式、比例、分布组合而成,各组分之间有明显的界面存在。
3、它具有结构可设计性,可进行复合结构设计。
4、复合材料不仅保持各组分材料性能的优点,而且通过各组分性能的互补和关联可以获得单一组成材料所不能达到的综合性能。
参考资料来源:百度百科——复合材料

7. 什么是复合材料 复合材料有哪些


什么是复合材料 复合材料有哪些

8. 复合材料主要有哪些性能特点

复合材料主要有改善材料强度、外观等性能的特点。
复合材料,是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观(微观)上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。
复合材料是一种混合物。在很多领域都发挥了很大的作用,代替了很多传统的材料。复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为:
①纤维增强复合材料。将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。
②夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄;芯材质轻、强度低,但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。
③细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中,如弥散强化合金、金属陶瓷等。
④混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单增强相复合材料比,其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高,并具有特殊的热膨胀性能。分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内/层间混杂和超混杂复合材料。