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复合材料具有什么优势?

时间:2022-04-05 06:46 点击:186 编辑:邮轮网

众所周知,复合材料具有优良的力学性能,且密度大大低于合金和钢。尽管复合材料的拉伸强度及杨氏模量的绝对量大大低于合金和钢材(碳纤维增强复合材料与钢材相近),但从比强度来看,复合材料性能却明显优于合金和钢材,比模量也接近或优于这两类材料。在造船轻量化的发展趋势下,复合材料具有明显的优势。优异的耐腐蚀性能。可耐酸、耐碱、耐海水浸蚀、抗水生物附生,是船艇建造的理想材料。优良的声、磁、电性能。复合材料的透波、透声性好,无磁性,介电性能优良,使之适宜用作舰艇的功能结构材料。可为强调隐身性能的应用提供解决方法,如声纳导流罩。(复材的介电性能还与基体树脂有关,传统上,多采用环氧树脂,但其介电性能偏大,在此类应用中的结果并不令人十分满意。)其具有无磁性特点,是猎扫雷艇的上佳结构材料;良好透波性也可作为船艇的雷达罩材料;此外,其导热系数低、隔热性好、适合制造救生艇、冷藏船和潜艇液氧罐的支承结构材料。 优良的设计、施工性能。复合材料具有可设计性,可根据船艇不同部位的结构要求进行材料、铺层和结构的优化设计。 对于船艇制造来说,材料和结构的一体性可大大减少车、钳、刨等机械加工过程和装配过程,使船壳和构件的整体性好,无接缝或少接缝,且无渗漏,从而提高船艇的整体性能。复合材料还具有易成型、易修补的特点,适宜制造结构复杂的船型,可缩短建造周期。复合材料船艇的维护费用也低于钢船和木船。每年,全球钢制船艇因腐蚀而引起的维护费用是非常可观的。

复合材料与他的组成材料相比优点有:① 有很高的比强度和比模量(刚度)。② 可以在广泛的温度范围内使用,同时其使用温度均高于其组成材料。③ 良好的尺寸稳定性。④ 良好的化学稳定性(聚合物基复合材料和陶瓷基复合材料具有良好的抗腐蚀性)。⑤ 良好的抗疲劳、蠕变、冲击和断裂韧性。将两种或两种以上的不同性质的单一材料,用适当的方法复合而成的一种宏观多相材料复合后的产物为固体材料。复合材料区别于任意混合材料的一个主要特征是多相结构存在着复合效应。其好处可归为以下几点:1)比强度,比模量高;2)耐疲劳性好;3)减震性好;4)良好的可设计性;5)良好的加工工艺性;6)具有多种功能性。

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