Question

什么是复合材料？

什么是复合材料？

Answer 1

复合材料(Composite
materials)，是以一种材料为基体(Matrix)，另一种材料为增强体(reinforcement)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、碳等。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，因航空工业的需要，发展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，陆续发展了碳纤维、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、碳、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。
　　复合材料的应用
　　复合材料的主要应用领域有：①航空航天领域。由于复合材料热稳定性好，比强度、比刚度高，可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。②汽车工业。由于复合材料具有特殊的振动阻尼特性，可减振和降低噪声、抗疲劳性能好，损伤后易修理，便于整体成形，故可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。③化工、纺织和机械制造领域。有良好耐蚀性的碳纤维与树脂基体复合而成的材料，可用于制造化工设备、纺织机、造纸机、复印机、高速机床、精密仪器等。④医学领域。碳纤维复合材料具有优异的力学性能和不吸收X射线特性，可用于制造医用X光机和矫形支架等。碳纤维复合材料还具有生物组织相容性和血液相容性，生物环境下稳定性好，也用作生物医学材料。此外，复合材料还用于制造体育运动器件和用作建筑材料等。

Answer 2

很多人可能都听说过复合材料，但是大家知道什么是复合材料吗？复合材料，顾名思义，就是两种材料的合体，它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。下面就一起来详细了解下复合材料吧。
　　什么是复合材料
　　复合材料是由两种或两种以上的不同材料组合而成的机械工程材料。各种组成材料在性能上能互相取长补短，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。
　　复合材料的组成包括基体和增强材料两个部分。基体就是复合材料的主体组分，被用来黏结增强体并构成整体形状。非金属基体的复合材料主要有合成树脂、碳、石墨、橡胶、陶瓷；金属基体的复合材料主要有铝、镁、铜和它们的合金；增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维等有机纤维和碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝及硬质细粒。
　　在复合材料中，要求基体对增强体应具有良好的黏结性和相容性。基体与增强体之间的接触面称界面。由于基体对增强体的黏结作用，使界面发生力的传递、裂纹的阻断、能量的吸收和散射等效应，因此复合材料具有单一材料不可能具有的优异性能。
　　复合材料分类
　　复合材料通常按照基体、增强体、增强体形态、增强体和基体、复合效果进行分类和命名。按基体属性命名，如金属基复合材料、非金属基复合材料（树脂基复合材料，陶瓷基复合材料）。按增强体和基体命名，如玻璃/环氧复合材料、碳/环氧复合材料、硼/钛复合材料等，按复合效果命名，结构材料（力学型复合材料），如玻璃/酚醛复合材料；功能材料（功能型复合材料），如碳/碳复合材料、玻璃钢天线罩、导电塑料、光导纤维、超导材料等。按增强体属性命名，如玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料、混杂纤维复合材料等。按增强体形态命名，如纤维复合材料、颗粒复合材料、层状复合材料等。
　　复合材料的应用和发展
　　由于复合材料具有重量轻、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。
　　随着科技的发展，树脂与玻璃纤维在技术上不断进步，生产厂家的制造能力普遍提高，使得玻纤增强复合材料的价格成本已被许多行业接受，但玻纤增强复合材料的强度尚不足以和金属匹敌。因此，碳纤维、硼纤维等增强复合材料相继问世，使高分子复合材料家族更加完备，已经成为众多产业的必备材料。从全球范围看，世界复合材料的生产主要集中在欧美和东亚地区。近几年欧美复合材料产需均持续增长，而亚洲的日本则因经济不景气，发展较为缓慢，但中国尤其是中国内地的市场发展迅速。
　　从应用上看，复合材料在美国和欧洲主要用于航空航天、汽车等行业。从全球范围看，汽车工业是复合材料最大的用户，今后发展潜力仍十分巨大，目前还有许多新技术正在开发中。例如，为降低发动机噪声，增加轿车的舒适性，正着力开发两层冷轧板间粘附热塑性树脂的减振钢板；为满足发动机向高速、增压、高负荷方向发展的要求，发动机活塞、连杆、轴瓦已开始应用金属基复合材料。为满足汽车轻量化要求，必将会有越来越多的新型复合材料将被应用到汽车制造业中。与此同时，随着近年来人们对环保问题的日益重视，高分子复合材料取代木材方面的应用也得到了进一步推广。例如，用植物纤维与废塑料加工而成的复合材料，在北美已被大量用作托盘和包装箱，用以替代木制产品；而可降解复合材料也成为国内外开发研究的重点。
　　另外，纳米技术逐渐引起人们的关注，纳米复合材料的研究开发也成为新的热点。以纳米改性塑料，可使塑料的聚集态及结晶形态发生改变，从而使之具有新的性能，在克服传统材料刚性与韧性难以相容的矛盾的同时，大大提高了材料的综合性能。
　　什么是塑木复合材料
　　塑木复合材料（WPC）是当今世界上许多国家逐步被推广应用的与塑料合成的一种新型复合材料，它是用PP、PE、PVC等树脂或回收的废旧塑料与锯末、木屑、竹屑、稻壳、麦秸、大豆皮、花生壳、甘蔗渣、棉秸秆等低值生物质纤维为主原料，通过专用设备应用科学的工艺配方进行配混造粒或直接用挤出成型工艺制成各种型材！具备植物纤维和塑料的优点，适用于所有原木、塑料、塑钢、铝合金及其它类似复合材料的领域，同时也解决了塑料、木材行业废弃资源的再生利用问题。
　　塑木复合材料特点：
　　1、材料密度高、强度高、清洁、美观，使用寿命是普通木制产品的10倍，产品100%可回收再利用；
　　2、耐酸碱腐蚀、不吸水、无虫蛀、不长真菌、不繁殖细菌，可露天使用；
　　3、二次加工性好，可锯、可钉、可钻、可刨、表面免刷漆，产品形状、尺寸可根据用户的要求调整。
　　塑木复合材料具有环保性、稳定性、安全性、舒适性、真实性、便利性、独特性、多样性、广范性等特点。
　　什么是碳碳复合材料
　　碳/碳复合材料，是碳纤维及其织物增强的碳基体复合材料。具有低密度（<2.0g/cm3）、高强度、高比模量、高导热性、低膨胀系数、摩擦性能好，以及抗热冲击性能好、尺寸稳定性高等优点，是目前在1650℃以上应用的少数备选材料，最高理论温度更高达2600℃，因此被认为是最有发展前途的高温材料之一。

Answer 3

复合材料是由金属材料、陶瓷材料或高分子材料等两种或两种以上的材料经过复合工艺而制备的多相材料，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而满足各种不同的要求。
与普通材料相比，复合材料具有许多特性，可改善或克服单一材料的弱点，充分发挥各材料的优势，并赋予材料新的性能；可按照构件的结构和受力要求，给出预定的分布合理的配套性能，进行材料最佳性能设计等。具体表现在：
（1）高比强度和髙比模量。复合材料的突出优点是比强度和比模量高。如碳纤维增强树脂复合材料的比模量比钢和铝合金高5倍，比强度比钢和铝合金也高3倍以上。
（2）耐疲劳性高。纤维复合材料，特别是树脂基复合材料对缺口、应力集中敏感性小，而且纤维和基体的界面可以使扩展裂纹尖端变钝或改变方向，即阻止了裂纹的迅速扩展，因而疲劳强度较髙，碳纤维不饱和聚酯树脂复合材料疲劳极限可达其拉伸强度的70%~80%，而金属材料只有40%~50%。
（3）抗断裂能力强。纤维复合材料中有大量独立存在的纤维，一般每平方厘米上有几千到几万根，由具有韧性的基体把它们结合成整体，当纤维复合材料构件由于超载或其他原因使少数纤维断裂时，荷载就会重新分配到其他未断裂的纤维上，使构件不至于在短时间内发生突然破坏。因此复合材料都具有比较高的抗断裂韧性。
（4）减振性能好。结构的自振频率与结构本身的质量和形状有关，并与材料比模量的平方根成正比。若材料的自振频率高，就可避免在工作状态下产生共振及由此引起的早期破坏。

Answer 4

1、定义：
复合材料，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观(微观)上组成具有新性能的材料。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、碳等。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。
2、应用领域：
复合材料的主要应用领域有：①航空航天领域。由于复合材料热稳定性好，比强度、比刚度高，可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的
壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。②汽车工业。由于复合材料具有特殊的振动阻尼特性，可减振和降低噪声、抗疲劳性能好，损伤后易修理，便于整体成形，故可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。③化工、纺织和机械制造领域。有良好耐蚀性的碳纤维与树脂基体复合而成的材料，可用于制造化工设备、纺织机、造纸机、复印机、高速机床、精密仪器等。④医学领域。碳纤维复合材料具有优异的力学性能和不吸收X射线特性，可用于制造医用X光机和矫形支架等。碳纤维复合材料还具有生物组织相容性和血液相容性，生物环境下稳定性好，也用作生物医学材料。此外，复合材料还用于制造体育运动器件和用作建筑材料等。
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Answer 5

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、碳等。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。