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何謂復(fù)合資料復(fù)合資料就是兩種或兩種以上不同性質(zhì),不同型態(tài)的組成資料經(jīng)過(guò)復(fù)合手段組合而成的一種多相資料。從組成與結(jié)構(gòu)部份來(lái)看,其中一相是連續(xù)的,稱(chēng)為基材(matrix)(基材相),另一相是疏散的被基材容納,稱(chēng)為強(qiáng)化材(補(bǔ)弦相或強(qiáng)化材相),然從微觀上來(lái)看,強(qiáng)化材相跟基材相之間的界面因?yàn)閺?fù)合時(shí)之物理與化學(xué)因素,會(huì)變的既不同于基材相、又不同于強(qiáng)化材相,但此一結(jié)構(gòu)對(duì)復(fù)合資料之機(jī)能會(huì)產(chǎn)生影響,界面鄰近之結(jié)構(gòu)與機(jī)能務(wù)生變更的區(qū)域可為一相,稱(chēng)界面相。
強(qiáng)化材之功能重要在使成品存在高剛性及高強(qiáng)度,個(gè)別利用高比強(qiáng)度(比強(qiáng)度:資料的抗拉強(qiáng)度與密度之比稱(chēng)之)及高比彈性模數(shù)(比彈性模數(shù):資料的楊氏模數(shù)與密度之比)之資料,以顆粒、薄月、短纖維或連續(xù)纖維之情勢(shì)散布在基材內(nèi),以得到「輕的品質(zhì)、高的強(qiáng)度」的復(fù)合資料,例如纖維材常用的有碳纖維(碳纖維復(fù)合資料其比強(qiáng)度比鋼高5倍、比鋁合金高3.5倍)跟玻璃纖維;纖維強(qiáng)化高分子基復(fù)合資料存在品質(zhì)輕、單位分量之強(qiáng)度與剛性均高,韌性強(qiáng),且能耐天候、耐腐化,耐疲勞等性質(zhì),其利用范疇包含航太產(chǎn)業(yè)、民生產(chǎn)業(yè)、交通工具、化學(xué)產(chǎn)業(yè)、壓力容器等。(例如Aramidfibers俗稱(chēng)kevlarokevlar的抗拉才干多少乎即是結(jié)構(gòu)用鋼筋,然而分量卻只有鋼筋的五分之一。常用于航太產(chǎn)業(yè)跟一些工程的利用)。
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有些復(fù)合資料其比熱、熔融熱、氣化熱大,耐熱性較好,在高熱下能接收大量熱能,可為良好的耐燒蝕資料。
個(gè)別金屬資料之疲勞弦度極限約為其抗扛強(qiáng)度之30~50%,而有些復(fù)合資料之疲勞強(qiáng)度極限可達(dá)其抗扛強(qiáng)度之70~80%(例如:碳纖維樹(shù)脂基復(fù)合資料),故可做出耐疲勞性好之復(fù)合資料。
單獨(dú)之纖維雖存在十分高的抗拉弦度及剛性,但承擔(dān)軸向壓應(yīng)力卻較小,若在無(wú)維護(hù)狀況下,纖維名義輕易受到周遭環(huán)境化學(xué)成分之侵蝕而產(chǎn)生名義缺點(diǎn),使強(qiáng)度降落,另一方面各獨(dú)破纖維間之機(jī)械性質(zhì)差別很大,作為結(jié)構(gòu)件,光憑纖維是難以與其余結(jié)構(gòu)件彼此結(jié)合以組成結(jié)構(gòu),因此須要基材的幫忙。
基材之功能包含:
(一)固定結(jié)構(gòu)外型,結(jié)合A化材,以堅(jiān)持強(qiáng)化材所需之走向與外形。
碳纖維制品在之前還有一種說(shuō)法是,碳纖維制品與同等質(zhì)量的金屬材料相比,碳纖維的強(qiáng)度等于金屬?gòu)?qiáng)度的12倍。
內(nèi)容來(lái)自123456 (二)將負(fù)荷疏散傳遞至強(qiáng)化纖維。
碳纖維復(fù)合材料由有機(jī)纖維經(jīng)過(guò)一系列熱處理轉(zhuǎn)化而成,含碳量高于90%的無(wú)機(jī)高性能纖維,是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料,具有碳材料的固有本性特征,又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性,是新一代增強(qiáng)纖維。
(三)對(duì)強(qiáng)化纖維供給側(cè)向支撐,使弦化纖維有抗掛曲才干,使結(jié)構(gòu)存在耐壓強(qiáng)度。
(四)維護(hù)弦化材以避免因直接機(jī)械性接觸而導(dǎo)致名義被磨損。
(五)阻絕外界惡劣之環(huán)境,維護(hù)強(qiáng)化纖維不受外界化學(xué)成分所侵蝕。
(六)使成品存在水密性。碳纖維制品在之前還有一種說(shuō)法是,碳纖維制品與同等質(zhì)量的金屬材料相比,碳纖維的強(qiáng)度等于金屬?gòu)?qiáng)度的12倍。
常用的基材可分樹(shù)脂基復(fù)合資料、金屬基復(fù)合資料及非金屬機(jī)基復(fù)合資料,樹(shù)脂基復(fù)合資料包含各種熱固性樹(shù)脂基與熱塑性樹(shù)脂基高分子資料,前者如不飽跟聚酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂等,後者如聚丙烯、聚醚醚酮、耐隆、PPS等。所謂的熱固性,是指高分子一旦聚合成型後,加溫將無(wú)奈使其熔化,溫度夠高,只會(huì)促使其分解,會(huì)有這樣的特點(diǎn)是高分子間有水平不等的連結(jié)。
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至于熱塑性基材,是指高分子一旦聚合成型後,加溫可使其熔化流動(dòng),有這樣特點(diǎn)的高分子其分子外形是較為線(xiàn)性,高分子與高分子間只以較弱之二次鍵鍵結(jié),輕易予以攻破并容許高分子間作絕對(duì)之滑動(dòng)。
另以金屬為基材者為金屬基復(fù)合資料,如鋁基復(fù)合資料、*基復(fù)合資料、鎂基復(fù)合資料、銀基復(fù)合資料、鋼基復(fù)合資料、鋅基復(fù)合資料及鉛基復(fù)合資料等。以無(wú)機(jī)非金屬為基材之無(wú)機(jī)非金屬?gòu)?fù)合資料,可分陶瓷基、玻璃陶瓷基、水泥基、耐米陶瓷基復(fù)合資料等,例如陶瓷基之碳化矽基復(fù)合資料、氧化鋁基復(fù)合資料、Sialon陶瓷基復(fù)合資料等)
復(fù)合資料之命名是以相為基本,是將強(qiáng)化相(補(bǔ)強(qiáng)相)放在前面,基材相放在後面,之後再加以復(fù)合資料,如碳纖維跟環(huán)氧樹(shù)脂形成的復(fù)合資料稱(chēng)為「碳纖維環(huán)氧基復(fù)合資料」,通常寫(xiě)為 ;碳纖維一環(huán)氣復(fù)合資料 ;有時(shí)更簡(jiǎn)化為 ;碳纖維一環(huán)氧 ;硼纖維與鋁形成的復(fù)合資料稱(chēng)為 ;硼一鋁復(fù)合資料 ;簡(jiǎn)寫(xiě)為 ;硼一鋁 ;
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