矿物复合材料的功能和特色

2023-04-07 17:20:09 来源：互联网分类：五金知识

　　与普通材料相比，矿物复合材料具有许多特性，可以改善或战胜单一材料的弱点，充分发挥各种材料的优点，并赋予材料新的性能。根据部件的结构和力学要求，可以给出预定的、合理分布的匹配性能，设计出性能更好的材料。

　　(1)高的比强度和比模量。矿物复合材料的突出优点是高的比强度和比模量。比如碳纤维增强树脂复合材料的比模量比钢和铝合金高5倍，比强度比钢和铝合金高3倍以上。

　　(2)耐疲劳性高。纤维复合材料尤其是树脂基矿物复合材料对缺口和应力集中不敏感，纤维与基体的界面可以钝化或改变裂尖方向，即阻止裂纹快速扩展，因此疲劳强度相对较高。碳纤维不饱和聚酯树脂复合材料的疲劳极限可达其拉伸强度的70%~80%，而金属材料的疲劳极限仅为40%~50%。

　　(3)抗断裂能力强。复合材料中有大量的独立纤维，通常每平方厘米有几千到几万根纤维，由具有韧性的基体结合成一个整体。当少数纤维因过载或其他原因断裂时，载荷会重新分配到其他未断裂的纤维上，使元件不会在短时间内突然损坏。因此，该矿物复合材料具有高的断裂韧性。

　　(4)阻尼性能好。结构的固有频率与结构本身的质量和形状有关，与材料的比模量的平方根成正比。如果材料的固有频率较高，可以避免其在工作状态下产生共振和早期损坏。

　　(5)高温性能好，抗蠕变能力强。由于纤维材料在高温下仍能保持较高的强度，所以纤维增强矿物复合材料如碳纤维增强树脂复合材料的耐热性明显高于树脂基体。然而，金属基复合材料在耐热性方面显示出其优越性。

　　(6)良好的耐腐蚀性。多种复合材料耐酸碱腐蚀，如玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料，可长期在含氯离子的酸性介质中使用，可用于制造耐强酸、盐、酯和某些溶剂的化工管道、泵、阀门、容器、搅拌器等设备。

　　(7)优良的减摩性、耐磨性、自润滑性和耐腐蚀性。矿物复合材料构件制造工艺简单，工艺性能好，适合整体成型。在制造复合材料的同时获得产品，从而减少零件、紧固件和接头的数量，节省原材料和工时。

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