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聚合物基复合材料简介

聚合物基复合材料的种类及用途


  聚合物基复合材料的种类主要有:

 

1)玻璃纤维增强树脂基复合材料;

2)天然纤维增强树脂基复合材料;

3)碳纤维增强树脂基复合材料;

4)芳纶纤维增强树脂基复合材料;

5)金属纤维增强树脂基复合材料;

6)特种纤维增强聚合物基复合材料;

7)陶瓷颗粒树脂基复合材料;

8)热塑性树脂基复合材料;(聚乙烯,聚丙烯,尼龙,聚苯硫醚(PPS),聚醚醚酮(PEEK),聚醚酮酮(PEKK))

9)热固性树脂基复合材料;(环氧树脂,聚酰亚胺,聚双马来酰亚胺(PBMI),不饱和聚酯等)

10)聚合物基纳米复合材料

 

聚合物基复合材料在建筑、化学、交通运输、机械电器、电子工业及医疗、国防等领域都有广泛应用。自从先进复合材料投入应用以来,有三件值得一提的成果。第一件是美国全部用碳纤维复合材料制成一架八座商用飞机--里尔芳2100号,并试飞成功,这架飞机仅重567kg,它以结构小巧重量轻而称奇于世。第二件是采用大量先进复合材料制成的哥伦比亚号航天飞机,这架航天飞机用碳纤维/环氧树脂制作长18.2m、宽4.6m的主货舱门,用凯芙拉纤维/环氧树脂制造各种压力容器,用硼/铝复合材料制造主机身隔框和翼梁,用碳/碳复合材料制造发动机的喷管和喉衬,发动机组的传力架全用硼纤维增强钛合金复合材料制成,被覆在整个机身上的防热瓦片是耐高温的陶瓷基复合材料。在这架代表近代最尖端技术成果的航天收音机上使用了树脂、金属和陶瓷基复合材料。第三件是在波音-767大型客机上使用了先进复合材料作为主承力结构,这架可载80人的客运飞机使用碳纤维、有机纤维、玻璃纤维增强树脂以及各种混杂纤维的复合材料制造了机翼前缘、压力容器、引擎罩等构件,不仅使收音机结构重量减轻,还提高了飞机的各种飞行性能。先进复合材料的研究应用主要集中于国防工业。高性能聚合物基复合材料,主要是碳纤维和芳纶纤维增强环氧树脂,多官能团环氧树脂和BMI,复合材料的性能稳定,已大量投入应用,相当于T300/PMR-15性能的复合材料已研制成功,一批高性能的热塑性聚合物基复合材料,如PEEKPECKPPS等正在从实验室走向实用。

 

先进复合材料构件正在由次承力件向主承力件过渡。在成型工艺方面,先进复合材料借助玻璃钢成型技术逐步实现由手糊到机械化自动化的转变。但总的水平与国外先进技术还有一定距离。