A gyors változás korszakában vagyunk, a tudomány és a technológia gyors fejlődésével, és az új anyagtechnikai megújítás üteme szintén gyorsabban és gyorsabban. Egyetlen anyag aligha felel meg az embereknek a különféle átfogó mutatókra vonatkozó követelményeinek, és az anyagkompozitok elkerülhetetlen tendenciává váltak. A kompozit anyagok virágzik ezen tendencia alatt, és a piac mérete gyorsan növekszik. Ugyanakkor az olyan anyagok, például a zöld, alacsony szén-dioxid-kibocsátású, nagy teljesítményű és megújuló újrahasznosítást fokozatosan értékelik. Tehát mely anyagoknak vannak fejlesztési potenciáljai az ipari bennfentesek gondolataiban? Ma vessünk egy pillantást a 7 legígéretesebb kompozit anyagra.
Nagyteljesítményű szénszálas rost és kompozit anyagok A nagyteljesítményű szénszál és kompozit anyagok, mint a "Könnyű király", a szénszál sűrűsége kevesebb, mint 1/4 acél, és az acél 5-7 -szerese. A magas hőmérséklet -ellenállás, a súrlódási ellenállás, a hővezető képesség és a korrózióállóság jellemzői is vannak. A szénszál fő használatát megerősítő anyagként kell használni, és gyantával, fémmel, kerámiával és szénvel kompozícióval összeállítva fejlett kompozit anyagok előállításához. A szénszálas erősített epoxi -gyanta kompozit anyagok a legmagasabb specifikus szilárdsággal és specifikus modulusokkal rendelkeznek a meglévő mérnöki anyagok között. A szénszál átmérője mindössze 5 mikron, ami egyenértékű a haj egytizedének és egy tizenkettedének, de erőssége több mint négyszerese az alumíniumötvözeté. Az alumínium ötvözet szerkezeti alkatrészeivel összehasonlítva a szénszálas kompozit anyagok 20%~ 40%-kal csökkenthetik a súlyt; Az acélfém alkatrészekkel összehasonlítva a szénszálas kompozit anyagok 60%~ 80%-kal csökkenthetik a súlyt.
A nagyteljesítményű para -aramid szálak és kompozit anyagok A Para Aramid rost rendkívül fontos stratégiai anyag. Szilárdsága 5 ~ 6 -szoros az acélhuzalt, specifikus modulusa 2 ~ 3 -szoros acél vagy üvegszál, szilárdsága az acél 2 -szerese, és súlya csak körülbelül 1/5 acéléből van. Használható teherhordó szerkezeti anyagként, valamint funkcionális anyagként a hővédelemhez, az ablációs ellenálláshoz és a korrózióállósághoz. Jelenleg a világ egyik legnagyobb szerves szála, magas modulus, nagy szilárdságú, magas hőmérséklet -ellenállás, sav- és lúgos ellenállás, valamint könnyű. A nagyteljesítményű para -aramid szálakat és kompozit anyagokat elsősorban az optikai szálas megerősítésben, az autóiparban, az űrben, az elektromos berendezésekben, a vasúti szállításban, a katonai védelemben, a sportcikkekben, az új energiában és más területeken használják. Az utóbbi években az én országom kutatása és a para -aramid szálak fejlesztése eredményes volt, és a technikai akadályok folyamatosan megszakadtak.
Az ultra nagy molekulatömegű polietilénszál és annak kompozit anyagai, a nagy molekulatömegű polietilén rost és annak kompozit anyagait, a világ három fő csúcstechnológiájának, valamint a szénszálas és aramid rostként. Ez a rost, amelynek a legmagasabb specifikus szilárdsága és specifikus modulusa van a világon. Ez egy polietilénből származó rost, amelynek molekulatömege 1–5 millió. Könnyű, nagy szilárdságú és nagy specifikus energiaelnyelésre tekintettel fokozatosan kicserélte az Aramid rostot, és az egyes golyóálló területén az előnyben részesített rostmá vált.
A szén/szén kompozit anyagszkarbon/szén-kompozit anyagok szén-alapú kompozit anyagok, amelyeket a szénszál és annak szövete erősít. Kiváló tulajdonságokkal rendelkeznek, mint például a könnyű súly, a jó ablációs ellenállás, a jó hőkanélkülészség, a magas hőmérsékletű szilárdság és az erős megtervezés. Ezeket az egyik legígéretesebb magas hőmérsékletű anyagnak tekintik. Egyedülálló tulajdonságaik miatt a szén/szén kompozit anyagokat széles körben használják a repülőgépiparban, az autóiparban, az orvostudományban és más mezőkben, például a rakétamotorok fúvókáiban és a torokbélésükben, az űrrepülőgép végsapkáiban és a szárny vezető élek hővédő rendszereiben, stb.
A bazaltszál -megerősített kompozit anyagi anyagok szálas megerősített kompozit anyagi szál nagy szilárdsággal és merevséggel, magas hőmérsékleti ellenállással és korrózióállósággal rendelkezik, és szintén nagyon könnyű. Más kompozit anyagokkal összehasonlítva biológiailag lebontható, nem mérgező és környezetbarát, és a 21. század "zöld ipari anyagának" nevezik. Magas jelentkezési értéke van az űrben, a katonai iparban, a közúti forgalomban és más területeken.
A szén/kerámia kompozit anyagkarbon/kerámia kompozit anyag előnyei a nagy szilárdság, a nagy modulus, a nagy keménység, az ütésállóság, az oxidációs ellenállás, a magas hőmérséklet-ellenállás, a sav- és alkáliai ellenállás, a kis hőtágulási együttható és a nagy teljesítményű kerámiák fényspecifikus gravitációjának előnyei. Ez egy új típusú magas hőmérsékletű szerkezeti és funkcionális anyag, amely megfelel az 1650 fokos felhasználásnak. Ugyanakkor a szén/kerámia kompozit anyagok is legyőzik az általános kerámia anyagok, például a nagy törékenység és az egyfunkció hiányosságait, és elismerik az egyik ideális, magas hőmérsékletű szerkezeti anyag és súrlódási anyag.
A szén/kerámia kompozit anyagokat széles körben használják a repülőgép, a nemzetvédelmi, a katonai ipar, az energia, az autók, a nagysebességű vonatok és más területeken. A repülőgép és az autófék anyagának új generációjában a legideálisabb, magas hőmérsékletű szerkezeti és súrlódási anyagként ismerik el, és jelenleg a legmagasabb szintű fékanyag-teljesítménynek is nevezik.
A fém mátrix kompozit fémmátrix kompozit egy kompozit anyag, amely mesterségesen kombinálódik a fémmel és az ötvözetével, mint egy vagy több fém vagy nem fém megerősítés. Ez a modern kompozit anyagok fontos ága. Jellemzői a mechanika szempontjából a magas keresztirányú és nyírószilárdság, a jó átfogó mechanikai tulajdonságok, mint például a keménység és a fáradtság, valamint a hővezető képesség, az elektromos vezetőképesség, a kopásállóság, a kis hőtágulási együttható, a jó tengelyes, nedvesség nélküli felszívódás, az öregedés és a szennyezés nélkül is. Kiváló teljesítményének köszönhetően széles körben használják az Aerospace, az autóipar, az elektronika és a gépgyártó iparban.
