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如何选择最合适的复合材料?

时间:2022-01-30 12:39 点击:141 编辑:邮轮网

首先要考虑该材料做什么用,相应的强度,韧性,抗疲劳性,成型收缩率,加工方式,绝缘性,抗腐蚀性,抗紫外线性,成本,货源,污染,都要考虑的。比如船用复合材料怎么选择;船舶长期在水上或海上长期作业,要求选择的原材料能赋予复合材料良好的力学性能、耐水性和耐腐蚀性,同时还应满足工艺要求。用于制造复合材料的船舶的材料主要有增强材料、基体材料、芯材以及辅助材料等。再比如怎样正确选择复合材料的加工刀具问题阐述如下;复合材料的种类比金属材料更为广泛。这对于刚开始制造复合材料零件的工厂来说可谓任务艰巨,而对于已从事复合材料加工的工厂来说也颇具挑战。加工复合材料需要重新评估加工方法、刀具和工装,在某些情况下还包括设备和夹具等。事实上,工厂所加工的每种新复合材料都需要新的加工工艺。复合材料的切削过程与金属的切削大不相同,其切削刃产生切屑并非像大多数金属那样通过剪切而生成,而是通过折断来去除多余的复合材料,在加工过程中常常是切断环氧树脂和折断纤维材料。加工复合材料的一般原则是,采用有足够间隙的超锋利切削刃,在获得光洁的切削效果的同时将刀具与工件间的摩擦降到最低。由于切削刃槽型的细微变化都会迅速导致过量切削热的产生进而发生切削刃崩裂,因此必须将刀具磨损降到最低,如果此问题得不到解决将影响最为重要的质量要求。切削刀具需要轻快地进行切削,产生最小的推力,因而需要各种刀具槽型来配合不同复合材料的不同加工特性。要获得好的性能、高安全性和满意的效果,需要建立独特的工艺以适应并优化尚未决定的复合材料及加工方法。在材料去除率为重要但并非主要因素的场合,应通过经济核算找出最有利的解决方案。对复合材料加工而言,孔和边缘的质量加上满意的孔加工成本及每单位米的成本,对于生产效率影响更大。一次操作所获得的表面粗糙度可以减少或消除二次操作,将有助于延长刀具寿命和缩短设备停机时间。

碳纤维或玻璃纤维,该如何为您的应用选择最佳的复合材料?在很多领域中,选择正确的工具是成功的关键因素。在复合材料行业中,客户通常会要求使用碳纤维,而实际上玻璃纤维是更适合其需求的高性能材料。碳纤维通常被誉为未来的材料。当人们想到碳纤维时,他们可能会想像跑车,其车门可以垂直打开。对于大多数复合材料生产商而言,碳纤维是使客户及其设计工程师对复合材料产生兴趣的材料,然后他们才意识到玻璃纤维等其他复合材料更适合其项目。跑车、公路自行车和专业网球拍都大量使用碳纤维制成。这是因为这些应用需要低密度和高极限抗拉强度的材料才能最大程度地发挥重量优势。但是,这并不意味着碳纤维是每种应用的理想选择。在许多情况下,客户在寻找碳纤维时,最适合他们需求的材料是玻璃纤维。实际上,可以说玻璃纤维是有史以来的第一种高性能材料,其概念可以追溯到第二次世界大战之前。玻璃纤维已经证明了其一遍又一遍的用途,从用于门或窗框型材到伸缩杆,在汽车应用中到铁路接头和电信天线罩。如果您觉得玻璃纤维专用于制造划艇,可能是时候重新审视它可以实现的其他目的了。玻璃纤维具有非常好的极限拉伸强度,高于大多数金属。它是一种出色的绝缘体,具有非常低的热膨胀系数,并且具有耐腐蚀和耐候性。例如,由35个合作国.家开发的ITER聚变反应堆是托卡马克式聚变反应堆,它使用玻璃纤维复合材料预压缩环(PCR)将反应堆固定在一起。ITER聚变反应堆使用PCR吸收固定等离子体的磁体的变形和疲劳,该等离子体将等离子体加热到150,000,000°C。由于玻璃纤维具有特定的高性能机械性能,因此选择了玻璃纤维作为PCR反应材料。玻璃纤维经受住了时间的考验。这种材料还没有被更好的替代品替代。这在很大程度上是由于材料的机械性能以及其具有竞争力的成本和设计灵活性。确定最佳材料选择需要对所需的应用和产品规格有清楚的了解,并且公司首先与客户合作以发展相互了解。基于这种理解,复合材料供应商应利用其材料科学专业知识来设计最终用户的理想复合材料产品。讨论应包括成本,特别是因为碳纤维原料的成本要比玻璃纤维高。

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