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【科普知識】漫步復(fù)合材料世界——聚合物復(fù)合材料

 凡學(xué)館 2019-10-20

什么是聚合物基復(fù)合材料?

簡單的說,,聚合物基復(fù)合材料是指以聚合物為基體,,以其它材料為增強體而成的材料。
聚合物基復(fù)合材料不僅繼承聚合物的優(yōu)點,,還能兼有增強相高強度的優(yōu)點,。自聚合物基復(fù)合材料誕生以來,標志著人類結(jié)束了只能依靠天然材料的歷史,。它是復(fù)合材料中研究最早,、發(fā)展最快的一類復(fù)合材料。

聚合物基復(fù)合材料的昨天、今天和明天

人類制造聚合物基復(fù)合材料的歷史,,可以追溯到2000年前,,我國西漢時期(公元前200年至公元8年)已出現(xiàn)用麻布增強的漆樹脂制作“脫胎漆器”的技術(shù),這是世界上最早的初期聚合物基復(fù)合材料,。
20世紀70年代,,對復(fù)合材料的研究拓寬了僅僅采用玻璃纖維增強樹脂的局面,開發(fā)了一批如碳纖維,、碳化硅纖維,、氧化鋁纖維、砸纖維,、芳綸纖維,、高密度聚乙烯纖維等高性能增強材料,并使用高性能樹脂,、金屬與陶瓷為基體,,制成先進復(fù)合材料(Advanced Composite Materials,簡稱ACM),。這種先進復(fù)合材料具有比玻璃纖維復(fù)合材料更好的性能,,是用于飛機、火箭,、衛(wèi)星,、飛船等航空航天飛行器的理想材料。

“聚合”出來的復(fù)合材料

性能的提高者—增強體纖維


作為聚合物基復(fù)合材料的增強體,,纖維是首選,。纖維的種類繁多,但歸根到底主要分為兩大類:合成纖維與人造纖維,。

1.人造纖維:利用竹,、木材等經(jīng)化學(xué)加工和紡織而制成的纖維。

2.合成纖維:用石油產(chǎn)品,、煤,、石灰石、水,、空氣等為原料,,通過一系列化學(xué)反應(yīng)制造而成。

載荷的承擔者—基體聚合物


作為聚合物基復(fù)合材料的基體,,主要有兩大類:樹脂和橡膠,。根據(jù)樹脂的結(jié)構(gòu)形式,又可將樹脂分為熱固性樹脂和熱塑性樹脂,。
1.熱固性樹脂:熱固性樹脂主要有,,不飽和聚酯樹脂,、環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂。
2.熱塑性樹脂:熱塑性樹脂,,是指具有線型或支鏈型結(jié)構(gòu)的一類有機高分子化合物,,受熱軟化(或熔化),冷卻變硬,,這個過程可反復(fù)進行,。
樹脂也俗稱“塑料”。提起塑料,,大家并不陌生。因為它就在我們身邊,,幾乎每天我們都和它們打交道,。到底什么是塑料呢?它到底有多少種,?嚴格意義上講塑料是以合成樹脂為主要成分的有機高分子材料,,其中除主要成分樹脂外,再加入用以改善性能的各種添加劑,,在適當?shù)臏囟群蛪毫ο掠跀D壓機,、注射機等設(shè)備和模具中塑制成各種形狀規(guī)格的制品。

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