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武汉玻璃钢化粪池厂家,增强材料的功能
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恒德环保科技

时间 : 2022-04-07 18:54 浏览量 : 94

武汉玻璃钢化粪池厂家,增强材料的功能

复合材料是一种多相材料。在复合材料中,增强材料作为分散相,树脂基体作为分散介质,互不溶混而构成一个整体结构。在增强材料和基体树脂之间,还存在着第三相—一增强材料-基体界面。

增强材料、基体树脂和增强材料-基体树脂界面,这三个单元的有机组合,使复合材料具有增强材料或基体树脂单独存在时所不具备的优良性能。顾名思义,增强材料的主要功能,是赋予复合材料以高强度和高模量等力学性质。特别是纤维状增强材料,它的抗拉强度和拉伸弹性模量,比同一块状材料要大几个数量级。例如,块状石墨是脆性材料,它的抗拉强度为689兆帕,商品石墨纤维的抗拉强度为1724兆帕至2760兆帕,而由实验室研制的石墨晶须纤维,抗拉强度可高达20.7吉帕。尼龙塑料的抗拉强度约为82.7兆帕,而尼龙纤维的抗拉强度为827兆帕左右。E玻璃纤维的抗拉强度约为3450兆帕,硼纤维的抗拉强度达3450兆帕,氧化铝纤维的抗拉强度为689兆帕,都远高于相应的块状材料的抗拉强度。显然,在基体中有效地使用这些高强度纤维时,可制得强度高于块状材料的复合材料。

构成复合材料基体的材料种类很多,如金属、橡胶、陶瓷、塑料等,都可以成为复合材料的基体。在塑料复合材料范围内,典型的基体树脂有:不饱和聚酯、酚醛、环氧、硅酮、醇酸、密胺、聚酰胺、氟碳、聚碳酸酯、丙烯酸酯、乙缩醛、聚丙烯、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、热塑性聚酯(PBT、PET)、聚乙烯和聚苯乙烯等。基体树脂的主要作用,是将所受应力传递并且分配到各根纤维(或共他增强材料)上,以及把纤维(或其它增强材料)粘结在一起。纤维取向要根据制品的力学要求而定。基体与纤维将作为一个整体,来抵抗负荷下的破坏和变形。此外,基体还保护纤维以避免磨损,并免与潮湿环境直接接触。因此,基体树脂除了使增强材料的力学性能得以发挥外,还决定了复合材料的耐湿性和化学稳定性。纤维-基体树脂界面是决定复合材料发挥并维持潜在性能的关键因素。界面的行为和性质,对复合材料的性质起着一定程度的决定作用。在界面及其附近,通常应力集中最大,可能成为复合材料过早破坏的区域。所以,纤维-基体树脂界面必须有一定的化学和物理特性,以促使应力从基体树脂转移到增强材料上。使用偶联剂可以改善界面状况。界面上必须有足够的粘合力,以抵消因纤维和基体膨胀系数不同以及固化过程中树脂收缩等因素所产生的应力。此外,基体树脂最好能耐液体的渗透,并且没有空洞。界面的存在,有助于基体树脂对纤维的保护作用。


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