纖維增強的和顆粒增強的復合材料有什么區(qū)別?
時間:2018年09月11日來源:本站原創(chuàng)作者:jzfrp點擊:次
纖維增強復合材料
由增強纖維和基體組成。纖維(或晶須)的直徑很小，一般在l0μm以下，缺陷較少又小，斷裂應變不大于百分之三，是脆性材料。容易損傷、斷裂和受到腐蝕。 基體相對于纖維來說，強度和模量要低得多，但可經(jīng)受較大的應變，往往具有粘彈性和彈塑性，是韌性材料。 纖維增強復合材料由纖維的長短可分為短纖維增強復合材料、長纖維復合材料和雜亂短纖維增強復合材料。纖維增強復合材料由于纖維和基體的不同，品種很多，如碳纖維增強環(huán)氧、硼纖維增強環(huán)氧、Kevlar纖維增強環(huán)氧、Kevlar纖維增強橡膠、玻璃纖維增強塑料、硼纖維增強鋁、石墨纖維增強鋁、碳纖維增強陶瓷、碳纖維增強碳和玻璃纖維增強水泥等。
纖維增強復合材料的性能體現(xiàn)在以下方面：
比強度高比剛度大，成型工藝好，材料性能可以設計，抗疲勞性能好，破損安全性能好。多數(shù)增強纖維拉伸時的斷裂應變很小、疊層復合材料的層間剪切強度和層間拉伸強度很低、影響復合材料性能的因素很多。會引起復合材料性能的較大變化、用硼纖維、碳纖維和碳化硅纖維等高性能纖維制成的樹脂基復合材料。雖然某些性能很好，但價格昂貴、纖維增強復合材料與傳統(tǒng)的金屬材料相比，具有較高的強度和模量，較低的密度、纖維增強復合材料還具有獨特的高阻尼性能。因而能較好地吸收振動能量，同時減少對相鄰結構件的影響。
顆粒增強復合材料
顆粒增強體是用以改善復合材料的力學性能，提高斷裂功、耐磨性、硬度，增進耐蝕性的顆粒狀材料。如SiC、TiC、B4C、WC、Al2O3、MoS2、Si3N4、TiB2、BN、C、石墨~~~等
顆粒增強金屬基復合材料由于制備工藝簡單、成本較低微觀組織均勻、材料性能各向同性且可以采用傳統(tǒng)的金屬加工工藝進行二次加工等優(yōu)點，已經(jīng)成為金屬基復合材料領域最重要的研究方向。顆粒增強金屬基復合材料的主要基體有鋁、鎂鈦、銅和鐵等，其中鋁基復合材料發(fā)展最快；而鎂的密度更低，有更高的比強度、比剛度，而且具有良好的阻尼性能和電磁屏蔽等性能，鎂基復合材料正成為繼鋁基之后的又一具有競爭力的輕金屬基復合材料。鎂基復合材料因其密度小，且比鎂合金具有更高的比強度、比剛度、耐磨性和耐高溫性能，受到航空航天、汽車、機械及電子等高技術領域的重視。顆粒增強鎂基復合材料與連續(xù)纖維增強、非連續(xù) (短纖維、晶須等)纖維增強鎂基復合材料相比，具有力學性能呈各向同性、制備工藝簡單、增強體價格低廉、易成型、易機械加工等特點，是目前最有可能實現(xiàn)低成本、規(guī)�；虡I(yè)生產(chǎn)的鎂基復合材料。
