複合材料工(gōng)藝詳解及其應用(yòng)領域

複合材料(Composite materγ®ials)，是(shì)以一(yī)種材料為(wèi)基 γ體(tǐ)(Matrix)，另一(yī)種材€♣料為(wèi)增強體(tǐ)(reinforcement)組ε↕★✘合而成的(de)材料。各種材料在性能(né£₹ ng)上(shàng)互相(xiàng)取長(cháng)補短(duǎn)¥×≤₽，産生(shēng)協同效應，使複合材料的(de)綜合性≥ ±能(néng)優于原組成材料而滿足各種不(bù)∑₹£↕同的(de)要(yào)求。複合材料的(de)基體(tǐ)材料分(f₽ ēn)為(wèi)金(jīn)屬和(hé)非金(jī←←α>n)屬兩大(dà)類。金(jīn)屬基體(tǐ)常用(yεσ¥βòng)的(de)有(yǒu)不(bù)鏽鋼複合闆、鋁複合闆、鎂複合闆、銅、钛 '∞β及其合金(jīn)。非金(jīn)屬基體(tǐ)主要→πβ®(yào)有(yǒu)合成樹(shù)脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增®≥≥₹強材料主要(yào)有(yǒu)玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖♣"維、碳化(huà)矽纖維、石棉纖維、晶須、金(jīn)屬絲和γφ(hé)硬質細粒等。    複合材料使用(yòng)<←ε的(de)曆史可(kě)以追溯到(dào)古代。從(có≥σng)古至今沿用(yòng)的(de)稻草(cǎo)增強粘土(tǔ)‌§和(hé)已使用(yòng)上(shànβ∑∞®g)百年(nián)的(de)鋼筋混凝土(tǔ)均由兩種材料γ☆✔¥複合而成。20世紀40年(nián)代，因航空(kōn δg)工(gōng)業(yè)的(de)需要(yào)，發展了(le)玻璃纖維•€增強塑料（俗稱玻璃鋼），從(cóng)此出現(xiàn)了(le)複♣↔<>合材料這(zhè)一(yī)名稱。50年(nián)•§代以後，陸續發展了(le)碳纖維、石墨纖維和(hé)硼  ←纖維等高(gāo)強度和(hé)高(gāo)模≈&量纖維。70年(nián)代出現(xiàn)了(le)芳綸纖維和(hé)碳化♠'(huà)矽纖維。這(zhè)些(xiē)高(gāo)強度​£、高(gāo)模量纖維能(néng)與合成樹(sε✔±♣hù)脂、碳、石墨、陶瓷、橡膠等非金(jīn)屬基體(tǐ)或鋁、鎂、钛等金(™♥>jīn)屬基體(tǐ)複合，構成各具特色的(de)複合材料。σ≠γ    複合材料的(de)成型方法按基體(t≈®¶ǐ)材料不(bù)同各異。樹(shù)脂基複合材料的(de)成≤±型方法較多(duō)，有(yǒu)手糊成型、噴射成©ε型、纖維纏繞成型、模壓成型、拉擠成型、熱(rè)壓罐成型、隔膜成型、遷移≤ε↔成型、反應注射成型、軟膜膨脹成型、沖壓成型₩​等。金(jīn)屬基複合材料成型方法分(fēn)為(wèi)固相(xiàng)‍π≠成型法和(hé)液相(xiàng)成型法。前者是♣≈(shì)在低(dī)于基體(tǐ)熔點溫度 ÷♠↓下(xià)，通(tōng)過施加壓力實現(x↑σiàn)成型，包括擴散焊接、粉末冶金(jīn)、熱§β✔(rè)軋、熱(rè)拔、熱(rè)等靜(jìng)壓和(hé)爆÷≤炸焊接等。後者是(shì)将基體(tǐ)熔化(huà)後，充填到(dàβ$¥¥o)增強體(tǐ)材料中，包括傳統鑄造、真空(kōng)吸鑄σ¥、真空(kōng)反壓鑄造、擠壓鑄造及噴鑄等$≠λ™、陶瓷基複合材料的(de)成型方法主要(yào)有(¥∞✔yǒu)固相(xiàng)燒結、化(huà)學氣相(xiàng)×¥™浸滲成型、化(huà)學氣相(xiàng)沉積成型等。 複合材料的(deα₽§•)主要(yào)應用(yòng)領域有(yǒu)：   &•↓₹±nbsp;航空(kōng)航天領域。由于複合材料熱(rè)穩定性好(hǎo₹∑)，比強度、比剛度高(gāo)，可(kě)用(yòn≤♦♣♣g)于制(zhì)造飛(fēi)機(jī)機(jī)≥'♣翼和(hé)前機(jī)身(shēn)、衛星天線及其支撐結構、太陽能(nén¶₩​g)電(diàn)池翼和(hé)外(wài)殼、大(dà)型運載火(huǒ)箭≤β的(de)殼體(tǐ)、發動機(jī)殼體(tǐ)、航 ♠'天飛(fēi)機(jī)結構件(jiàn)等。   &§δnbsp; 汽車(chē)工(gōng)業(yè)。由于複合材料具有(yǒu ¶‌‍)特殊的(de)振動阻尼特性，可(kě)減振和(hé)降低(d¥¶Ω≠ī)噪聲、抗疲勞性能(néng)好(hǎo)" σ&，損傷後易修理(lǐ)，便于整體(tǐ)®÷成形，故可(kě)用(yòng)于制(zhì)造汽車(chē)車↔•♠(chē)身(shēn)、受力構件(jiàn)、傳動軸、發動機(☆$↓jī)架及其內(nèi)部構件(jiàn)。 ↑£γδ   化(huà)工(gōng)、π€→"紡織和(hé)機(jī)械制(zhì)造領域。有(yǒu)良好(h​≤ǎo)耐蝕性的(de)碳纖維與樹(shù)脂 →‍★基體(tǐ)複合而成的(de)材料，可(kě)用(yòng)于制©←≈(zhì)造化(huà)工(gōng)設備、♠¥₽紡織機(jī)、造紙(zhǐ)機(jī)、複印機(jī)、高(gāo)速‌‌機(jī)床、精密儀器(qì)等。  ≠'↓§  醫(yī)學領域。碳纖維複合材料具有(yǒφ∑♣×u)優異的(de)力學性能(néng)和(hé)不(bù)吸收X射線特性，可≈✔↕(kě)用(yòng)于制(zhì)造醫(yī)用(yòng)X光‍ •(guāng)機(jī)和(hé)矯形支架等。碳纖  維複合材料還(hái)具有(yǒu)生(shēng)物(wù♥  ×)組織相(xiàng)容性和(hé)血液相(xiàng)容性，生(shēng‍× ¶)物(wù)環境下(xià)穩定性好(hǎo)，也(yě)用(yòng)作(z÷φuò)生(shēng)物(wù)醫(yī)學材料。此外(wài)↓" ，複合材料還(hái)用(yòng)于制(zhì)造體(tǐ)育運動器(qì≠β§)件(jiàn)和(hé)用(yòng)作(zuò)建築材料等。