復(fù)合材料是什么？復(fù)合材料玻璃鋼行業(yè)的應(yīng)用

什么是復(fù)合材料？簡(jiǎn)單地來(lái)說(shuō)，復(fù)合材料是由不同材料結(jié)合而成，但依然能保留獨(dú)自特性的新材料，該合成材料具有一系列特性及質(zhì)量，比單一材料會(huì)更有益處。

復(fù)合材料是什么構(gòu)成的？任何復(fù)合材料都包括基體材料及增強(qiáng)材料部分?；w材料包裹增強(qiáng)材料，并保持增強(qiáng)材料的相對(duì)位置。基體幫助把部件表面的受力轉(zhuǎn)移到增強(qiáng)材料中及增強(qiáng)材料之間，多數(shù)材料都能發(fā)揮基體作用。

廣義上，基體材料分類，如：泥漿；水泥；瀝青；橡膠；塑料；陶瓷；碳；金屬等等。增強(qiáng)物質(zhì)具有多種形態(tài)，如：粉狀或者聚合礦物質(zhì)；晶須（非常短的纖維）；短切纖維；連續(xù)纖維等。

纖維能被制成紡織產(chǎn)品，如：氈或布，或各種結(jié)構(gòu)的編織物。纖維材料包含各種材料，如：玻璃纖維，碳纖維，碳化硅，硼纖維，混合瓷，大量的聚合物及材料。

復(fù)合材料在許多方面上，都不同于傳統(tǒng)材料。顯著的是它們只有經(jīng)過(guò)加工后，才能獲得其特性及特點(diǎn)。它們由真正的“原”材料組成。材料壽命、材料儲(chǔ)存及生產(chǎn)溫度是僅僅三個(gè)管控的參數(shù)。

相比之下，所謂的原材料，如：鋁片，不會(huì)失去其特性，除非處于一些極其暴露的條件下，否則它會(huì)一直保留其特性。處理和使用復(fù)合材料就像處理使用食品一樣，質(zhì)量要求“新鮮”。同時(shí)，一致性要求符合“食譜”并且注意加工細(xì)節(jié)。

復(fù)合材料在不同領(lǐng)域的應(yīng)用

復(fù)合材料在依賴高性能材料的眾多行業(yè)中使用。對(duì)于航空航天，建筑，汽車(chē)，能源，基礎(chǔ)設(shè)施，海洋，軍事和體育市場(chǎng)，碳纖維增強(qiáng)聚合物（CFRP）和玻璃纖維增強(qiáng)聚合物（GFRP）等領(lǐng)域，復(fù)合材料提供了低成本、高性能的替代品材料。學(xué)術(shù)界和各個(gè)市場(chǎng)領(lǐng)域也進(jìn)行了大量的復(fù)合材料研發(fā)。復(fù)合材料已成為所有類型的結(jié)構(gòu)和車(chē)輛（包括汽車(chē)，飛機(jī)，橋梁，建筑物，風(fēng)力渦輪機(jī)，輪船，自行車(chē)）的重要組成部分！

汽車(chē)

汽車(chē)行業(yè)對(duì)復(fù)合材料并不陌生。除了實(shí)現(xiàn)突破性的車(chē)輛設(shè)計(jì)之外，復(fù)合材料還被用于減輕車(chē)輛重量并減少二氧化碳排放量，可用于車(chē)身面板，制動(dòng)盤(pán)甚至車(chē)輪轂等制造。

海洋

海洋工業(yè)正在使用復(fù)合材料制造技術(shù)，設(shè)計(jì)和材料來(lái)使船體更堅(jiān)固，更輕便，成本效益更高，更耐用，更耐損壞。除了可以使船體更輕，更耐損壞之外，復(fù)合材料還可以在海上船只的更多區(qū)域找到–從內(nèi)飾到超級(jí)游艇上的家具。

運(yùn)動(dòng)休閑

運(yùn)動(dòng)器材制造商依靠復(fù)合材料來(lái)改善其產(chǎn)品的性能。賽車(chē)、自行車(chē)和雪橇制造商都使用復(fù)合材料以實(shí)現(xiàn)空氣動(dòng)力學(xué)性能和耐用性。從橄欖球頭盔到曲棍球棒再到皮艇再到雪橇，復(fù)合材料可以幫助運(yùn)動(dòng)員達(dá)到高的表現(xiàn)能力，并為周末勇士提供耐用，輕便的裝備。

航天

近年來(lái)，飛機(jī)工程師一直在用復(fù)合材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)材料。復(fù)合材料現(xiàn)在是商用飛機(jī)，噴氣式飛機(jī)和火箭建造中的重要組成部分。

不斷上漲的燃料成本，環(huán)境法規(guī)以及航空客運(yùn)量的增加，已經(jīng)推動(dòng)了航空航天業(yè)對(duì)復(fù)合材料的日益使用。復(fù)合材料可用于包括航天器在內(nèi)的各種尺寸的商務(wù)和商用飛機(jī)。

軍事

世界各地的軍事工程師使用輕質(zhì)復(fù)合材料，而不是更傳統(tǒng)的材料，以提高裝甲車(chē)輛、潛艇的強(qiáng)度和耐久性。

復(fù)合材料因其低重量、長(zhǎng)壽命和能夠幫助保護(hù)人和設(shè)備免受傷害而在許多應(yīng)用中得到應(yīng)用。裝甲戰(zhàn)斗車(chē)輛、潛艇和裝甲都可以包含復(fù)合材料。

建筑

在世界各地，建筑師和設(shè)計(jì)師越來(lái)越依賴于玻璃纖維和其他復(fù)合材料和材料的大型項(xiàng)目，以及商業(yè)和住宅建筑。

建筑社區(qū)在理解和使用復(fù)合材料方面正經(jīng)歷著巨大的增長(zhǎng)。復(fù)合材料為建筑師和設(shè)計(jì)師提供了在大型工程中的性能和價(jià)值，它們?cè)谏虡I(yè)和住宅建筑中的應(yīng)用日益增多。

能源

從風(fēng)力渦輪機(jī)的高性能玻璃纖維到電動(dòng)汽車(chē)和復(fù)合材料的回收利用，復(fù)合材料和生物復(fù)合材料的新進(jìn)展正在重新定義能源工業(yè)。復(fù)合材料的新進(jìn)展正在重新定義能源工業(yè)。復(fù)合材料有助于風(fēng)能和太陽(yáng)能的使用，并提高傳統(tǒng)能源供應(yīng)商的效率。

基礎(chǔ)設(shè)施

在世界各地，建筑師和設(shè)計(jì)師越來(lái)越多地依賴玻璃纖維和其他復(fù)合材料以及材料來(lái)進(jìn)行大型項(xiàng)目以及商業(yè)和住宅建筑。

建筑界在復(fù)合材料的理解和使用方面正經(jīng)歷著巨大的增長(zhǎng)。復(fù)合材料為建筑師和設(shè)計(jì)師提供了在大型項(xiàng)目中的性能和價(jià)值，并且它們?cè)谏虡I(yè)和住宅建筑中的使用正在增加。

簡(jiǎn)單說(shuō)下，復(fù)合材料在玻璃鋼行業(yè)的應(yīng)用特點(diǎn)

樹(shù)脂

基體材料包括各種類型的聚酯樹(shù)脂，樹(shù)脂的體系區(qū)別決定了應(yīng)用的適合性。

不飽和聚酯樹(shù)脂能提供良好的特性平衡，且成本適中，絕大多數(shù)的玻璃鋼制品都是由該類樹(shù)脂構(gòu)建的。乙烯基酯樹(shù)脂能改進(jìn)一定的特性，如：強(qiáng)度及抗熱性，但是成本較高，操作性與不飽和聚酯樹(shù)脂相當(dāng)。而環(huán)氧樹(shù)脂體系，則多用于防腐或高性能復(fù)合材料部件的制造，如航空外殼等等。

纖維

玻璃纖維是由無(wú)機(jī)金屬氧化物所組成，其主要組分是氧化硅及少量氧化鋁，氧化鈣，氧化鎂，氧化硼及氧化鋯。現(xiàn)有至少七種商業(yè)用玻璃纖維，常用的是E玻纖，其次是A玻纖，再次是C及S玻纖。玻璃纖維基本上是純氧化硅，其特點(diǎn)是它的介電常數(shù)是商業(yè)材料中低的。

模具

纖維增強(qiáng)塑料（FRP）部件，通過(guò)固化工具和成型方法，使用模具設(shè)計(jì)成型。雖然不是所有的模具都是固化工具，但是大多數(shù)固化工具稱為模具。常見(jiàn)的例外是纖維預(yù)成型模具。固化工具包括一些元素。至少，固化工具包括模具外殼，其形狀與固化部件的外部表面相同。大型模具包含支柱（用以增強(qiáng)局部區(qū)域）和框架（用以把模具的重量分配到集中的載上，如：角輪，其也能提供移動(dòng)性的裝備。）

越來(lái)越多的復(fù)合材料產(chǎn)品，正融入我們的生活中的方方面面，帶來(lái)便利的同時(shí)，也產(chǎn)生了很多需要改進(jìn)的問(wèn)題，如回收、降低危害等等。

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