Egenskaper av kompositmaterial (Material Selection)

Sammansatta material avser en typ av fast material som tillverkats genom att kombinera två eller flera olika material med olika egenskaper genom en särskild bearbetningsmetod. Kompositmaterial kan förbättra eller övervinna nackdelarna med ett enda material, fullt ut utnyttja dess fördelar, och uppnå egenskaper och funktioner som är svåra att få från ett enda material. Det finns många typer av kompositmaterial som kan klassificeras utifrån förstärkningsfasens typ och form. såsom partikelförstärkta kompositer, laminerade kompositer och fiberförstärkta kompositer. Baserat på prestanda kan de delas upp i strukturkompositer och funktionella kompositer. Strukturella kompositer används för att tillverka strukturella komponenter, och olika typer har utvecklats. Bland dem är fiberförstärkta kompositer de mest använda och snabbt utvecklas. Funktionella kompositer avser kompositmaterial som har vissa fysiska funktioner eller effekter.

(1) Hög specifik styrka och särskild modulus

Fiberförstärkta kompositer har högsta specifik styrka och specifika moduler bland alla fasta material. Exempelvis är den specifika hållfastheten hos kolfiberförstärkta epoxyharts kompositer åtta gånger stål. Därför är de särskilt lämpliga för att tillverka höghastighetskomponenter som kräver lätta men men hög styrka och styvhet.

(2) God trötthet motståndskraft.

Gränssnittet mellan matrisen och de förstärkande fibrerna i kompositmaterial förhindrar effektivt spridning av trötthetsprickor. Dessutom, den delande verkan av fibrerna på matrisen orsakar spridning att följa en mer tortuös väg, vilket ökar materialets utmattningsstyrka.

(3) Utmärkt vibrationer Dämmande prestanda

Den naturliga frekvensen av strukturkomponenter är inte bara relaterad till strukturens massa och form utan också proportionell till materialets kvadratrot. Den specifika modulen. Eftersom fiberförstärkta kompositer har en hög specifik modul, deras naturliga frekvens är hög, som bidrar till att undvika resonans under arbetsförhållanden.

(4) Goda prestanda

De flesta förstärkande fibrer behåller hög styrka vid förhöjda temperaturer. När de används för att förstärka metaller och hartser kan de avsevärt förbättra sin höga temperaturprestanda. Till exempel, den elastiska modulen av aluminiumlegering sjunker betydligt vid 400°C, och dess styrka minskar också. Emellertid, efter att ha förstärkts med kolfiber, kan elastiska modulen vara praktiskt taget oförändrad vid denna temperatur.

Förutom ovanstående egenskaper uppvisar kompositmaterial också god låg friktion, korrosionsbeständighet och bearbetningsbarhet. Men de har vissa nackdelar, som anisotropi, lägre tvärgående draghållfasthet, låg interlaminar skjuvstyrka, låg förlängning, bristfällig hårdhet och höga kostnader, vilket begränsar deras nuvarande tillämpning. Trots dessa nackdelar är kompositmaterial en ny och unik klass av tekniska material, erbjuda breda utsikter för utveckling.