(二)復(fù)合材料基體

　　(1)樹脂基體。樹脂基復(fù)合材料是復(fù)合材料中最主要的一類，通常稱為增強(qiáng)塑料。常用的熱塑性樹脂主要有通用型和工程型樹脂兩類。前者僅能作為非結(jié)構(gòu)材料使用，產(chǎn)量大、價(jià)格低，但性能一般，主要品種有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯等。后者則可作為結(jié)構(gòu)材料使用，通常在特殊的環(huán)境中使用。一般具有優(yōu)良的機(jī)械性能、耐磨性能、尺寸穩(wěn)定性、耐熱性能和耐腐蝕性能。主要品種有聚酰胺、聚甲醛和聚苯醚等。

　　(2)金屬基體。金屬基復(fù)合材料主要有三類：顆粒增強(qiáng)、短纖維或晶須增強(qiáng)、連續(xù)纖維或薄片增強(qiáng)。多種金屬及其合金可用作基體材料，如鋁合金、鈦合金、銅合金。鋁合金由于低的密度和優(yōu)異的強(qiáng)度、韌性和抗腐蝕性能，在許多工業(yè)領(lǐng)域得到了大量的應(yīng)用。鈦合金具有高比強(qiáng)度和高比模量，以及優(yōu)良的抗氧化和抗腐蝕性能，是一種理想的化工材料，如鈦合金可用于化工方面的噴氣發(fā)動機(jī)(渦輪機(jī)和壓氣機(jī)葉片)和機(jī)身部件等。鎂和鎂合金是另一類非常輕的材料，鑄造鎂合金用于電子設(shè)備等。銅具有面心立方體結(jié)構(gòu)，它普遍用作電導(dǎo)體，它的導(dǎo)熱性能優(yōu)良，容易鑄造和加工，銅在復(fù)合材料中的主要用途之一是作為鈮基超導(dǎo)體的基體材料。

　　此外，還有金屬間化合物，如鎳鋁化合物等。用金屬間化合物作為基體材料可提高復(fù)合材料的韌性。

　　(3)陶瓷基體。制作陶瓷基復(fù)合材料的主要目的是增加韌性。適用陶瓷基復(fù)合材料的基體材料主要有氧化物陶瓷基體(氧化鋁陶瓷基體和氧化鋯陶瓷基體等)和非氧化物陶瓷基體(氮化硅陶瓷基體、氮化鋁陶瓷基體、碳化硅陶瓷基體及石英玻璃)。

　　(三)復(fù)合材料增強(qiáng)體

　　(1)纖維增強(qiáng)體。復(fù)合材料中的纖維增強(qiáng)體不僅指纖維束絲，還包括紡織布、帶、氈等纖維制品。纖維增強(qiáng)體按其組成可以分為無機(jī)纖維增強(qiáng)體和有機(jī)纖維增強(qiáng)體兩大類，無機(jī)纖維包括玻璃纖維、碳纖維、硼纖維及碳化硅纖維等;有機(jī)纖維包括芳綸、尼龍纖維和聚烯烴纖維等。按其性能可以分為高性能纖維增強(qiáng)體和一般纖維增強(qiáng)體兩種，高性能纖維增強(qiáng)體是指具有超高強(qiáng)度和超高模量的各種纖維增強(qiáng)體，包括碳纖維、芳綸、全芳香族聚酯，以及其他具有伸直鏈結(jié)晶結(jié)構(gòu)的纖維。一般纖維增強(qiáng)體是指強(qiáng)度不高、產(chǎn)量較大，來源較豐富的纖維，主要有玻璃纖維、石棉纖維、礦物纖維、棉纖維、亞麻纖維和合成纖維等。

　　在纖維增強(qiáng)體中，玻璃纖維是應(yīng)用最為廣泛的增強(qiáng)體�？勺鳛闃渲驘o機(jī)非金屬基復(fù)合材料的增強(qiáng)材料，玻璃纖維具有成本低、不燃燒、耐熱、耐化學(xué)腐蝕、拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度高、斷裂延伸率小、絕熱性及絕緣性好等特點(diǎn)。

　　除上述纖維增強(qiáng)體外，金屬纖維增強(qiáng)體、晶須增強(qiáng)體也被用作增強(qiáng)體。

　　(2)顆粒增強(qiáng)體。復(fù)合材料中的顆粒增強(qiáng)體按顆粒尺寸的大小可以分為兩類，一類是顆粒尺寸在0.1～1.0μm以上的顆粒增強(qiáng)體，它們與金屬基體或陶瓷基體復(fù)合的材料在耐磨性能、耐熱性能及超硬性能方面都有很好的應(yīng)用前景，另一類是顆粒尺寸在0.01～0.10μm范圍內(nèi)的微粒增強(qiáng)體，其強(qiáng)化機(jī)理與第一類不同，由于微粒對基體位錯運(yùn)動的阻礙而產(chǎn)生強(qiáng)化，屬于彌散強(qiáng)化。

　　(3)片狀增強(qiáng)體。片狀增強(qiáng)體通常為長與寬尺度相近的薄片。片狀增強(qiáng)體有天然、人造和在復(fù)合工藝過程中自身生長出來的三種類型。天然片狀增強(qiáng)體的典型代表是云母，人造的片狀增強(qiáng)體有玻璃、鋁和銀等。

　　(四)復(fù)合材料應(yīng)用

　　(1)玻璃纖維增強(qiáng)聚酰胺復(fù)合材料的剛度、強(qiáng)度和減摩性好，可制造軸承、軸承架和齒輪等精密機(jī)械零件，還可以制造電工部件等。玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的強(qiáng)度、耐熱性和抗蠕變性能好.耐水性優(yōu)良，可用來制造干燥器殼體等。

　　(2)碳纖維增強(qiáng)酚醛樹脂一聚四氟乙烯復(fù)合材料，常用作各種機(jī)器中的齒輪、軸承等受載磨損零件，活塞、密封圈等受摩擦件，也用作化工零件和容器等。碳纖維復(fù)合材料還可用于高溫技術(shù)領(lǐng)域、化工和熱核反應(yīng)裝置中。

　　(3)石墨纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料，可用于結(jié)構(gòu)材料，制作渦輪發(fā)動機(jī)的壓氣葉片等。

　　(4)合金纖維增強(qiáng)的鎳基合金，用于制造渦輪葉片，在可承受較高工作溫度的同時(shí)，還可大大提高承載能力。

　　(5)顆粒增強(qiáng)的鋁基復(fù)合材料已在民用工業(yè)中得到應(yīng)用。其主要優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)工藝簡單，可以像生產(chǎn)一般金屬零件那樣進(jìn)行生產(chǎn)，用該材料制造的發(fā)動機(jī)活塞使用壽命大大提高。

　　(6)塑料一鋼復(fù)合材料。主要是由聚氯乙烯塑料膜與低碳鋼板復(fù)合而成，有單面塑料復(fù)合材料和雙面塑料復(fù)合材料兩種。它綜合了低碳鋼的強(qiáng)度和塑料的美觀、防腐和絕緣的特點(diǎn)。在一定范圍內(nèi)可以代替不銹鋼和木材，其性能如下：

　　1)化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸、堿、油及醇類的侵蝕，耐水性也好;

　　2)塑料與鋼材間的剝離強(qiáng)度大于或等于20MPa;

　　3)深沖加工時(shí)不剝離，冷彎120°不分離開裂(d=0);

　　4)絕緣性能和耐磨性能良好;

　　5)具有低碳鋼的冷加工性能;

　　6)在10～60℃之間可長期使用.短時(shí)間使用可耐120℃。

　　(7)塑料-青銅-鋼材三層復(fù)合材料。塑料一青銅鋼材三層復(fù)合材料以低碳鋼為基體，以多孔性青銅為中間層，以塑料為表兩層的復(fù)合材料，具有較高的結(jié)合力，優(yōu)于一般噴涂層和粘貼層。一旦塑料磨損并露出青銅層，也不至于嚴(yán)重磨損。它們適用于尺寸精度要求高、無油或少油潤滑的軸承、墊片、球座、渦輪葉片軸承、各種機(jī)車車輛和礦山機(jī)械軸承等。

　　(8)塑料鋁合金。塑料一鋁合金的中間骨架層為薄壁鋁管(板)，內(nèi)外層為PE或PEX塑料層，鋁管(板)與塑料層之間采用與聚乙烯(交聯(lián)聚乙烯)及鋁合金均能親和的熱熔膠黏結(jié)。塑料一鋁合金集中了鋁合金和聚乙烯(交聯(lián)聚乙烯)的優(yōu)點(diǎn)。它耐壓、抗破裂性能好、質(zhì)量輕，具有一定的彈性、耐溫性能好、防紫外線、抗熱老化能力強(qiáng)、耐腐蝕性優(yōu)異，常溫下不溶于任何溶劑，且隔氧、隔磁、抗靜電、抗音頻干擾。

　　習(xí)題：復(fù)合材料的具體表現(xiàn)在( )。

　　A、耐疲勞性高

　　B、抗斷裂能力強(qiáng)

　　C、高溫性能好

　　D、耐腐蝕性差

　　答案：ABC

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