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如何对环氧板的主体结构进行增强?

吉林快3    环氧板    如何对环氧板的主体结构进行增强?

        环氧板材料,是以一种材料为基体,另一种材料为增强体组合而成的材料。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,从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使用的历史可以追溯到古代。从古至今沿用的稻草增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。20世纪40年代,因航空工业发展的需要,发明了玻璃纤维增强塑料(俗称玻璃钢),从此出现了复合材料这一名称。50年代以后,陆续发明了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、炭、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合,构成各具特色的复合材料。环氧板材料是一种混合物。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、金届陶瓷等。①混杂复合材料。由两种或两种以上增强体材料混杂于一种基体材料中构成。与普通单增强体复合材料比,其冲击强度、疲劳强度和抗断裂韧性显著提高,并具有特殊的热膨胀性能。

        它分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内/层间混杂和超混杂复合材料复合材料中以纤维增强材料应用最广,用量最大。其特点是密度小、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。石墨纤维与树脂复合可得到膨胀系数几乎等于零的材料。纤维增强材料的另一个特点是各向异性,因此可按环氧板不同部位的强度要求设计纤维的排列。以碳纤维和碳化硅纤维增强的铝基复合材料为例,在500℃时仍能保持足够的强度和模量。碳化硅纤维与钛复合,不但耐热性提高,且耐磨损,可做发动机风扇叶片。碳化硅纤维与陶瓷复合,使用温度可达1500℃比超合金涡轮叶片的使用温度(1100℃)高得多。碳纤维增强碳、石墨纤维增强碳或石墨纤维增强石墨,构成耐烧蚀材料。已用于航天器、火箭导弹和原子能反应堆中。非金属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复合材料可以发挥各种材料的优点,克服单一材料的缺陷,扩大材料的应用范围。由于环氧板材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点,已逐步取代木材及金属合金,广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域,在近几年更是得到了飞速发展。

        随着科学技术的发展和人们对材料科学与工程关键问题认识的日益深化,材料研究已深入到分子、原子、电子的微观尺度研究化学结构与分子结构,如核外电子层排列方式、原子间的结合力、化学组成与结构、立体规整性、支链、侧基、交联程度、晶体结构、链形态等。人们发现,每当一种材料被创造、发现和生产出来时,该材料所表现出来的性质和现象是人们关心的中心问题,而材料的性质和现象取决于成分和各种层次上的结构,材料的结构又是合成和加工的结果,最终得到的材料制品必须能以经济和社会可以接受的方式完成某一指定的任务。因此,无论哪种材料都包括了四个要素①性质和现象:赋予了材料的价值和应用性②使用性能:是材料在使用条件下应用性能的度量③成分和结构:包括了决定材料性质和使用性能的原子类型和排列方式。④合成和加工:实现了特定原子排列在这四个要素上,各种材料相互借鉴,相互补充,相互渗透。抓住了这四个要素,就抓住了材料科学与工程研究的本质使材料科技工作者可以识别和跟踪材料科学与工程研究的主要发展趋势。

2019年11月26日
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