为何复合?
好处
可在以下情况使用复合:
需要高硬度或强度重量比时。
需要高疲劳强度、耐腐蚀性、耐破裂性、冲击和抗蠕变力时。
在恶劣环境条件下,由于低热量和耐湿扩展系数。
高硬度和强度重量比让复合在各种应用领域吸引人们的目光。例如,复合用于飞机主要用以减轻总体质量。初始材料成本较高,但在操作中会显著减少燃料成本。
例如,低热扩展系数使其成为空间卫星的理想选择,那里高温变化十分剧烈。
应用
复合在许多应用领域得到利用,从飞行器和汽车零件到生物制药植入物和娱乐产品。下面列出一些范例:
飞行器组件 - 发动机引擎罩、外翼、机腹整流外壳、机头起落舱门和尾部整流器等。
航天飞机组件- 体壳、排气管线和机身。
直升飞机 - 转子叶片(石墨环氧符合)。
汽车 - 用碳纤维复合或玻璃纤维复合制造车身。
船只 - 船体(木材或 Kevlar)。
生物医学行业 - 植入材料。
娱乐产品 - 自行车框架、球拍、滑板和高尔夫球棒。
限制
难以检测损坏情况(层内和层间)。这需要昂贵的非侵入评估技巧或结构健康监控系统
很难确定材料常数,因为它们通常正交各向异性。
和金属相比相同强度的断裂韧度较低。