Mēs atrodamies straujo pārmaiņu laikmetā, strauji attīstoties zinātnei un tehnoloģijai, un arī jaunu materiālu tehnoloģiju atjaunošanas temps kļūst ātrāks un ātrāks. Viens materiāls diez vai var izpildīt cilvēku prasības dažādiem visaptverošiem rādītājiem, un materiālie kompozīti ir kļuvuši par neizbēgamu tendenci. Saskaņā ar šo tendenci uzplaukst kompozītmateriāli, un tirgus lielums strauji pieaug. Tajā pašā laikā tiek pakāpeniski novērtēta tādu materiālu kā zaļā, zema oglekļa satura, augstas veiktspējas un atjaunojamās pārstrādes īpašības. Tātad, kuriem materiāliem ir attīstības potenciāls nozares iekšējo personu prātos? Šodien apskatīsim 7 daudzsološākos kompozītmateriālus.
Augstas veiktspējas oglekļa šķiedra un tās kompozītmateriāli Augstas veiktspējas oglekļa šķiedra un tās kompozītmateriāli kā “vieglā svara” oglekļa šķiedras blīvums ir mazāks par 1/4 tērauda un stiprums 5 līdz 7 reizes lielāks par tēraudu. Tam ir arī augstas temperatūras pretestības, berzes pretestības, siltuma vadītspējas un korozijas izturības īpašības. Galvenā oglekļa šķiedras izmantošana ir jāizmanto kā pastiprinošs materiāls, un tas ir kompozīcijā ar sveķiem, metālu, keramiku un oglekli, lai ražotu uzlabotus kompozītmateriālus. Ar oglekļa šķiedru pastiprinātiem epoksīda sveķu kompozītmateriāliem ir visaugstākā specifiskā stiprība un specifiskais modulis starp esošajiem inženiertehniskajiem materiāliem. Oglekļa šķiedras diametrs ir tikai 5 mikroni, kas ir līdzvērtīgs vienai desmitdaļai līdz vienai divpadsmitai matu, bet tā izturība ir vairāk nekā 4 reizes lielāka nekā alumīnija sakausējuma. Salīdzinot ar alumīnija sakausējuma struktūras detaļām, oglekļa šķiedras kompozītmateriāli var samazināt svaru par 20%~ 40%; Salīdzinot ar tērauda metāla detaļām, oglekļa šķiedras kompozītmateriāli var samazināt svaru par 60%~ 80%.
Augstas veiktspējas para aramīdu šķiedras un to kompozītmateriālu para aramid šķiedra ir ārkārtīgi svarīgs stratēģiskais materiāls. Tās izturība ir 5 ~ 6 reizes lielāka par tērauda stiepli, tā specifiskais modulis ir 2 ~ 3 reizes lielāks nekā tērauda vai stikla šķiedrai, tā izturība ir 2 reizes lielāka par tēraudu, un tā svars ir tikai apmēram 1/5 no tērauda. To var izmantot kā slodzi saturošu strukturālu materiālu, kā arī funkcionālu materiālu siltuma aizsardzībai, izturībai pret ablāciju un izturību pret koroziju. Pašlaik tā ir viena no pasaules lielākajām organiskajām šķiedrām ar augstu moduli, augstu izturību, izturību pret augstu temperatūru, skābes un sārmu izturību un vieglu svaru. Augstas veiktspējas para aramīdu šķiedras un to kompozītmateriāli galvenokārt tiek izmantotas optisko šķiedru pastiprināšanā, automobiļu rūpniecībā, kosmosā, elektriskajā aprīkojumā, dzelzceļa pārvadājumos, militārajā aizsardzībā, sporta precēs, jaunā enerģijā un citos laukos. Pēdējos gados manas valsts paramīdu šķiedru izpēte un attīstība ir bijusi auglīga, un tehniskie šķēršļi ir nepārtraukti salauzti.
Ultra augstas molekulmasas polietilēna šķiedra un tās kompozītmateriālu molekulmasas polietilēna šķiedra un tās kompozītmateriāli ir pazīstami kā trīs pasaules galvenās augsto tehnoloģiju šķiedras kopā ar oglekļa šķiedru un aramīdu šķiedru. Tā ir šķiedra ar visaugstāko specifisko izturību un specifisko moduli pasaulē. Tā ir šķiedra, kas savērptas no polietilēna ar molekulmasu no 1 miljona līdz 5 miljoniem. Ņemot vērā tā vieglo svaru, augstu izturību un augstu specifisko enerģijas absorbciju, tas pakāpeniski ir aizstājis aramīdu šķiedru un kļuvis par vēlamo šķiedru atsevišķu ložu necaurlaidīgu laukā.
Oglekļa/oglekļa kompozītmateriālu materiāls/oglekļa kompozītmateriāli ir kompozītmateriāli, kas balstīti uz oglekli, ko pastiprina oglekļa šķiedra un tā audums. Viņiem ir izcilas īpašības, piemēram, viegls svars, laba izturība pret ablāciju, laba termiskā trieciena izturība, augsta augstas temperatūras stiprums un spēcīga projektējamība. Tie tiek uzskatīti par vienu no daudzsološākajiem materiāliem ar augstu temperatūru. Sakarā ar to unikālajām īpašībām, oglekļa/oglekļa kompozītmateriālu materiāli ir plaši izmantoti aviācijas un kosmosa, automobiļu rūpniecībā, medicīnā un citos laukos, piemēram, raķešu motora sprauslās un to rīkles oderējumos, kosmosa maršruta gala vāciņos un spārnu vadošo malu siltumizolācijas sistēmām, gaisa kuģu bremžu diskus utt.
Basalta šķiedru pastiprināta kompozītmateriāla bāzes šķiedru pastiprināta kompozītmateriāla bāzes šķiedra ir augsta izturība un stingrība, izturība pret augstu temperatūru un izturību pret koroziju, un tā ir arī ļoti viegla. Salīdzinot ar citiem kompozītmateriāliem, tas ir bioloģiski noārdāms, netoksisks un videi draudzīgs, un tas ir pazīstams kā 21. gadsimta "zaļais rūpniecības materiāls". Tam ir augsta pielietojuma vērtība kosmosā, militārajā rūpniecībā, ceļu satiksmē un citās jomās.
Oglekļa/keramikas kompozītmateriāla oglekļa/keramikas kompozītmateriālam ir augstas stiprības, augsta moduļa, augstas cietības, trieciena izturības, oksidācijas izturības, augstas temperatūras izturības, skābes un sārmu izturības, mazas siltuma izplešanās koeficienta priekšrocības. Tas ir jauna veida augstas temperatūras strukturālais materiāls un funkcionālais materiāls, kas var sasniegt 1650 grādu izmantošanu. Tajā pašā laikā oglekļa/keramikas kompozītmateriāli arī pārvar vispārējo keramikas materiālu, piemēram, lielas trausluma un vienas funkcijas, trūkumus, un tie tiek atzīti par vienu no ideāliem augstas temperatūras struktūras materiāliem un berzes materiāliem.
Oglekļa/keramikas kompozītmateriālu materiālus plaši izmanto kosmosā, valsts aizsardzībā, militārajā rūpniecībā, enerģijā, automašīnās, ātrgaitas vilcienos un citos laukos. Tas ir atzīts par ideālāko augstas temperatūras konstrukcijas materiālu un berzes materiālu jaunās paaudzes gaisa kuģu un automašīnu bremžu materiālos, kā arī šobrīd to sauc arī par augstāko bremžu materiālu veiktspējas līmeni.
Metāla matricas kompozītmateriālu metāla matricas kompozīts ir kompozītmateriāls, kas mākslīgi apvienots ar metālu un tā sakausējumu kā matricu un vienu vai vairākiem metāla vai nemetāla pastiprinājumiem. Tā ir svarīga mūsdienu kompozītmateriālu filiāle. Tās īpašības attiecībā uz mehāniku ir augsta šķērsvirziena un bīdes stiprība, labas visaptverošas mehāniskās īpašības, piemēram, izturība un nogurums, kā arī ar siltumvadītspējas priekšrocībām, elektrisko vadītspēju, nodiluma izturību, mazu termiskās izplešanās koeficientu, labu slāpēšanu, bez mitruma absorbcijas, bez novecošanās un nav piesārņojuma. Sakarā ar izcilo veiktspēju, to plaši izmanto kosmiskās aviācijas, automobiļu, elektronikas un mašīnu ražošanas nozarē.
