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什么是复合材料:?
复合材料（也称为组合物材料）是由两个或更多个组成材料制成的材料，其具有显着不同的物理或化学性质，即在组合时，产生具有与各个组分不同的特性的材料。各个组件在成品结构内仍然分开并且不同。由于许多原因，新材料可能是优选的：常见的例子包括与传统材料相比更强，更轻或更便宜的材料。
典型的工程复合材料包括：
- 复合建筑材料，如水泥，混凝土
- 增强塑料，如纤维增强的聚合物
- 金属复合材料
- 陶瓷复合材料(陶瓷和金属基复合材料)
复合材料通常用于船体，桥梁和船体，游泳池板，赛车机构，淋浴间，浴缸，储罐，仿花岗岩和培养的大理石水槽和台面等结构。最先进的例子在苛刻的环境中经常在航天器和飞机上进行。
复合材料的分类
复合材料常见于以下两个不同的层次:
• 这第一级通常进行分类关于矩阵成分。主要的复合类包括有机基复合材料(OMCs)、金属基复合材料(mmc)和陶瓷基复合材料(CMCs)。术语有机基质复合材料通常假设包括两类复合材料，即聚合物基质复合材料（PMC）和通常称为碳 - 碳复合材料的碳基复合材料。
• 这二级分类指的是增强形式-纤维增强复合材料，层层复合材料和颗粒复合材料。纤维增强复合材料（FRP）可以进一步分为含有不连续或连续纤维的材料。
•纤维增强复合材料是由纤维嵌入基体材料。如果这种复合材料的性能随纤维长度的变化而变化，则称为不连续纤维或短纤维复合材料。另一方面，当纤维的长度是这样的，任何进一步增加的长度不再进一步增加，复合材料的弹性模量，认为该复合材料是连续纤维增强。纤维直径小，当轴向推动时，它们很容易弯曲，尽管它们有很好的拉伸性能。这些纤维必须得到支撑，以防止单个纤维弯曲和屈曲。
•层状复合材料由基质组成的材料层组成。三明治结构下降了这个类别。
•颗粒复合材料由分布或嵌入矩阵体中的颗粒组成。颗粒可以是薄片或粉末形式。混凝土和木材刨花板是该类别的示例。
复合材料的例子:
1.纤维增强塑料:
A.按纤维类型分类：
- 木材(木质素和半纤维素基质中的纤维素纤维)
- 碳纤维增强塑料(CRP)
- 玻璃纤维增强塑料（GRP）（非正式，“玻璃纤维”）
B.按矩阵分类:
- 热塑性复合材料
- 短纤维热塑性塑料
- 长纤维热塑性塑料或长纤维增强热塑性塑料
- 玻璃垫热塑性塑料
- 连续纤维增强热塑性塑料
c .热固性复合材料
2.增强碳-碳(石墨基体中的碳纤维)
3.金属矩阵复合材料（MMC）：
- 白口铸铁
- 硬质合金(金属基体中的硬质合金)
- Metal-intermetallic层压板
4.陶瓷基复合材料:
- 骨（用胶原纤维加固羟基磷灰石）
- 陶瓷(陶瓷和金属)
- 具体的
5.有机基质/陶瓷骨料复合材料
- 沥青混凝土
- 牙科综合
- 复合泡沫塑料
- 珍珠母
6. Chobham Armor（见复合甲
7.实木
- 胶合板
- 定向结构刨花板
- 木塑复合材料(再生木纤维聚乙烯基质)
- Pykrete（冰矩阵中的锯末）
复合材料的优点
复合材料表现出的优点，这些材料在航空航天工业中显着使用如下：
•耐疲劳和耐腐蚀退化。
•高的“强度或刚度与重量”比率。如上述所述，重量节省是显著的，从25-45%的传统金属设计的重量。
•由于更高的可靠性，较少的检查和结构维修。
定向裁剪能力，以满足设计要求。纤维图案可以以一种方式铺设，将调整结构，以有效地承受施加的载荷。
•光纤冗余负载路径。
•通常可以提高抗凹性。复合材料板不像薄金属片那样容易承受损坏。
复合材料的局限性
先进复合材料的一些相关缺点如下:
•原材料和制造成本高。
•复合材料比锻造金属更脆，因此更容易损坏。
•横向性能可能较弱。
•基体较弱，因此韧性较低。
•重复使用和处理可能很困难。
•难以连接。
•维修带来新的问题，原因如下:
- 材料需要冷藏运输和储存，保质期有限。
- 在许多需要特殊加工的情况下，热固化是必要的。
- 冷热固化都需要时间。
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