复合材料的用途概述

描述

复合材料是由两种或两种以上的成分材料组成的材料。这些组成材料具有明显不同的化学或物理性质，当它们结合在一起时，就形成了一种具有单个成分所不具有的特征的材料。单个成分在成品结构中保持独立和独特，将复合材料与混合物和固溶体区分开来。由于各种原因，新材料可能更受青睐。与普通材料相比，例如更便宜、更轻、更坚固或更耐用的材料。

研究人员最近开始积极地将传感、驱动、计算和通信集成到被称为机器人材料的复合材料中。船体、游泳池面板、赛车车身、淋浴间、浴缸、储存罐、仿花岗岩和人造大理石水槽和台面都是用于建筑、桥梁和建筑的复合材料的例子。它们在非汽车应用中也变得越来越普遍。

最先进的例子是在宇宙飞船和飞机在恶劣的条件下经常使用。混凝土是最普遍的人造复合材料，它是由松散的石头(骨料)由水泥基质结合在一起。混凝土是一种低成本的材料，即使受到巨大的压力也不会倒塌或断裂。另一方面，混凝土不能承受拉伸载荷。钢筋可以承受强烈的拉伸(拉伸)应力，经常被添加到混凝土中，以生产钢筋混凝土，使其具有抗拉伸的能力。碳纤维增强聚合物和玻璃增强塑料是纤维增强聚合物的例子。热塑性复合材料，短纤维热塑性塑料，长纤维热塑性塑料和长纤维增强热塑性塑料是按基体分类的四种类型的热塑性塑料。热固性复合材料，如纸复合板，有各种各样的形式。在环氧树脂基体中，几种现代热固性聚合物基体溶液通常包括芳纶和碳纤维。

形状记忆聚合物复合材料是由纤维或织物增强材料和形状记忆聚合物树脂基体制成的高性能复合材料。当加热到活化温度以上时，这些复合材料可以很容易地操纵成多种形式，并且由于使用形状记忆聚合物树脂作为基体，在较低的温度下将表现出优异的强度和刚度。它们可以反复加热和重塑而不失去其材料质量。轻质、刚性、可展开结构;快速生产;动态加固只是这些复合材料的一小部分用途。高应变复合材料是另一种高性能复合材料，设计用于高变形环境，经常用于有利于结构弯曲的可展开系统。尽管高应变复合材料在许多方面与形状记忆聚合物相当，但它们的性能主要取决于纤维结构，而不是基体中的树脂含量。

金属纤维可用于增强复合材料中的其他金属，如金属基复合材料(MMC)和陶瓷基复合材料(CMC)，其中包括骨(用胶原纤维增强的羟基磷灰石)、金属陶瓷(陶瓷和金属)和混凝土。断裂韧性是陶瓷基复合材料的主要目标，而不是强度。由纵向和横向绞纱组成的机织物复合材料是另一种复合材料。机织织物复合材料具有织物样的外观，具有柔性。

沥青混凝土，聚合物混凝土，乳脂沥青，乳脂滚轮混合，牙齿复合材料，句法泡沫和珍珠母是有机基质/陶瓷骨料复合材料的例子。乔巴姆装甲是一种用于军事目的的复合装甲。热塑性复合材料也可以使用特定的金属粉末制造，从而产生密度在2到11克/立方厘米之间的材料。高重力化合物(HGC)是这类物质最常用的名称，但有时也使用“铅替代品”。这些材料可用于称重，平衡，振动阻尼和辐射屏蔽应用，取代典型的材料，包括铝，不锈钢，黄铜，青铜，铜，铅，甚至钨。当某些材料被判定有毒并被禁止使用时，或者当二次操作费用是一个因素时，高密度复合材料是经济上可行的解决方案。