树脂基复合材料的应用与发展趋势

树脂基复合材料(Resin Matrix Composite)也称纤维增强塑料(Fiber Reinforced Plastics)。 目前,随着复合材料工业的迅速发展,树脂基复合材料正凭借它本身固有的轻质高强、成型方便、不易腐蚀、质感美观等优点,越来越受到人们的青睐。本文结合树脂基复合材料的优异性能,探讨树脂基复合材料的应用,目的在于抛砖引玉,与同人共同促进我国新型材料业的发展。

1 树脂基复合材料的优良性能

1.1 轻质高强,力学性能好

力学性能是材料最重要的性能。树脂基复合材料具有比强度高、比模量大、抗疲劳性能及减震性能好等优点。树脂基复合材料的密度通常为1.7 左右,而其机械强度却可以达到甚至超过普通碳素钢的强度如高模量碳纤维砰、氧树脂的比强度是钢的5 倍,是铝合金的4 倍,其比模量是铝、铜的4倍制作承力构件可发挥其独特的优良力学性能。

1.2 可设计性优良

树脂基复合材料成型工艺灵活,其结构和性能具有很强的可设计性。通常纤维(如玻璃纤维)的强度和弹性模量比树脂的强度和弹性模量大几十倍。它可以通过改变纤维的质量分数和分布方向,通过对纤维不同排布的设计,把潜在的性能集中到必要的方向上,使增强材料更有效地发挥作用。它既可使构件在不同方向承受不同的作用力,还可以制作兼有刚性、韧性和塑性的制品,以最大限度地接近预期目标,满足工程性能要求。另外,在树脂分子中引人卤素或无卤素聚合物可使树脂基复合材料达到非常良好的阻燃效果]; 掺入适当的抗静电剂且可起到防爆作用。

1.3 耐化学腐蚀性和耐候性优良

树脂基复合材料与普通金属的电化学腐蚀机理不同,其制品表面电阻值为1 *10(16次方) ~ 1 *10(22次方),在电解质溶液里不会有离子榕解出来,因而对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐等介质有着良好的化学稳定性特别是它在强非氧化性酸和相当广泛的pH 值范围内的介质中都有着良好适应性,可代替不锈钢材料另外,在树脂中加入相关的辅料可有效改善其耐老化、耐候等物理化学性能。

1.4 电性能优良

树脂基复合材料具有良好的绝缘性能,它不受电磁波作用,不反射电波,通过设计可使其在很宽的频段内都具有良好的透微波性能。

1.5 热性能良好

树脂基复合材料的导热系数为0.03~0.05,比普通材料小得多,在一定温度内,树脂基复合材料具有较好的热稳定性。

2 树脂基复合材料的主要应用

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