纖維增強(qiáng)的和顆粒增強(qiáng)的復(fù)合材料有什么區(qū)別?
時(shí)間:2018年09月11日來源:本站原創(chuàng)作者:jzfrp點(diǎn)擊:次
纖維增強(qiáng)復(fù)合材料
由增強(qiáng)纖維和基體組成。纖維(或晶須)的直徑很小，一般在l0μm以下，缺陷較少又小，斷裂應(yīng)變不大于百分之三，是脆性材料。容易損傷、斷裂和受到腐蝕。 基體相對(duì)于纖維來說，強(qiáng)度和模量要低得多，但可經(jīng)受較大的應(yīng)變，往往具有粘彈性和彈塑性，是韌性材料。 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料由纖維的長短可分為短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、長纖維復(fù)合材料和雜亂短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料由于纖維和基體的不同，品種很多，如碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧、硼纖維增強(qiáng)環(huán)氧、Kevlar纖維增強(qiáng)環(huán)氧、Kevlar纖維增強(qiáng)橡膠、玻璃纖維增強(qiáng)塑料、硼纖維增強(qiáng)鋁、石墨纖維增強(qiáng)鋁、碳纖維增強(qiáng)陶瓷、碳纖維增強(qiáng)碳和玻璃纖維增強(qiáng)水泥等。
纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的性能體現(xiàn)在以下方面：
比強(qiáng)度高比剛度大，成型工藝好，材料性能可以設(shè)計(jì)，抗疲勞性能好，破損安全性能好。多數(shù)增強(qiáng)纖維拉伸時(shí)的斷裂應(yīng)變很小、疊層復(fù)合材料的層間剪切強(qiáng)度和層間拉伸強(qiáng)度很低、影響復(fù)合材料性能的因素很多。會(huì)引起復(fù)合材料性能的較大變化、用硼纖維、碳纖維和碳化硅纖維等高性能纖維制成的樹脂基復(fù)合材料。雖然某些性能很好，但價(jià)格昂貴、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料與傳統(tǒng)的金屬材料相比，具有較高的強(qiáng)度和模量，較低的密度、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料還具有獨(dú)特的高阻尼性能。因而能較好地吸收振動(dòng)能量，同時(shí)減少對(duì)相鄰結(jié)構(gòu)件的影響。
顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料
顆粒增強(qiáng)體是用以改善復(fù)合材料的力學(xué)性能，提高斷裂功、耐磨性、硬度，增進(jìn)耐蝕性的顆粒狀材料。如SiC、TiC、B4C、WC、Al2O3、MoS2、Si3N4、TiB2、BN、C、石墨~~~等
顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料由于制備工藝簡單、成本較低微觀組織均勻、材料性能各向同性且可以采用傳統(tǒng)的金屬加工工藝進(jìn)行二次加工等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為金屬基復(fù)合材料領(lǐng)域最重要的研究方向。顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的主要基體有鋁、鎂鈦、銅和鐵等，其中鋁基復(fù)合材料發(fā)展最快；而鎂的密度更低，有更高的比強(qiáng)度、比剛度，而且具有良好的阻尼性能和電磁屏蔽等性能，鎂基復(fù)合材料正成為繼鋁基之后的又一具有競(jìng)爭(zhēng)力的輕金屬基復(fù)合材料。鎂基復(fù)合材料因其密度小，且比鎂合金具有更高的比強(qiáng)度、比剛度、耐磨性和耐高溫性能，受到航空航天、汽車、機(jī)械及電子等高技術(shù)領(lǐng)域的重視。顆粒增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料與連續(xù)纖維增強(qiáng)、非連續(xù) (短纖維、晶須等)纖維增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料相比，具有力學(xué)性能呈各向同性、制備工藝簡單、增強(qiáng)體價(jià)格低廉、易成型、易機(jī)械加工等特點(diǎn)，是目前最有可能實(shí)現(xiàn)低成本、規(guī)�；虡I(yè)生產(chǎn)的鎂基復(fù)合材料。
