復合材料的應用與展望

王犇

摘 要：隨著我國科學技術的不斷發(fā)展與進步，材料作為科學技術的一個重要內(nèi)容之一，得到了非常快速的發(fā)展。目前，復合材料在市場上逐漸興起，給人類社會生活的許多領域帶來許多幫助。本文針對復合材料的應用與發(fā)展研究，首先闡述復合材料的基本概念及其分類，然后對復合材料的應用范圍與空間，進行一個大體的分析。最后結合復合材料的優(yōu)勢，提出復合材料的未來發(fā)展與創(chuàng)新材料。復合材料對今天的人類社會發(fā)展具有積極的意義，研究復合材料的應用與發(fā)展，至關重要。

關鍵詞：復合材料；應用；發(fā)展

中圖分類號：TB33 文獻標志碼：A

復合材料的應用與展望

王 犇

（中航復合材料有限責任公司，北京 101300）

摘 要：隨著我國科學技術的不斷發(fā)展與進步，材料作為科學技術的一個重要內(nèi)容之一，得到了非?？焖俚陌l(fā)展。目前，復合材料在市場上逐漸興起，給人類社會生活的許多領域帶來許多幫助。本文針對復合材料的應用與發(fā)展研究，首先闡述復合材料的基本概念及其分類，然后對復合材料的應用范圍與空間，進行一個大體的分析。最后結合復合材料的優(yōu)勢，提出復合材料的未來發(fā)展與創(chuàng)新材料。復合材料對今天的人類社會發(fā)展具有積極的意義，研究復合材料的應用與發(fā)展，至關重要。

關鍵詞：復合材料；應用；發(fā)展

中圖分類號：TB33 文獻標志碼：A

0 引言

材料是科學技術發(fā)展與進步的重要工具，復合材料是在材料發(fā)展的基礎上逐步形成的一種新型物質(zhì)。復合材料的發(fā)展主要是由簡到繁與從宏觀到微觀。在宏觀復合材料發(fā)展進程中，出現(xiàn)了水泥與砂石、鋼筋復合混凝土形成的復合材料等，在當下的微觀復合材料發(fā)展領域，主要的有聚合物基、金屬基、無極非金屬材料基的復合材料。在目前的許多領域中，具有良好的應用前景。本文針對復合材料的應用與發(fā)展，給出相關分析。

1 復合材料基本概述

所謂的復合材料是指由兩種或者兩種以上性質(zhì)不同的材料，通過物理或者化學的技術與方法，在宏觀或者微觀上組合而成的材料。復合材料當中各種材料在性能上取長補短，各具優(yōu)勢，可以充分彌補自身的不足與缺陷。通過材料組合，形成復合材料，可以是原來材料的性能得到極大的強化。一般情況下，在物理或者化學方法的條件下，復合材料的基本性能優(yōu)于原來任何一種材料的性能。對于人類社會化大生產(chǎn)起到了關鍵性的影響和作用，充分滿足不同生產(chǎn)的需要。復合材料的基體根據(jù)性質(zhì)劃分，可以分成金屬基體與非金屬基體兩大類。常見的金屬基體有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨和碳等。增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質(zhì)細粒等。

根據(jù)上述復合材料的概念探究，可以得出，復合材料是一種混合物。隨著科學技術的不斷發(fā)展，復合材料已經(jīng)替代了許多傳統(tǒng)的材料。根據(jù)相關組成成分分類，復合材料可以分成金屬與金屬復合材料、非金屬與非金屬復合材料、金屬與非金屬復合材料等，各種成分的復合材料對于社會科技的進步具有助推的作用。根據(jù)結構特點分類，復合材料又可以分成細粒復合材料、纖維增強復合材料、夾層復合材料與混雜復合材料。每一種結構特點不一致的復合材料在社會航天航空、土木工程、機械制造等領域發(fā)揮了關鍵性的作用。從大方向劃分，復合材料主要分成功能復合材料與結構復合材料，結構復合材料強調(diào)承力結構的應用，可以增強相關部件的結構承受力。結構復合復合材料可以合理地滿足節(jié)約用材料的目標。功能復合材料主要是強調(diào)材料混合之后的功能體現(xiàn)，多功能復合材料，這是功能復合材料的未來發(fā)展方向與前景。隨著材料化學、物理技術等的不斷發(fā)展，復合材料發(fā)展逐漸呈現(xiàn)出新的形勢。

2 復合材料的應用范圍

在日常生活中，常用的復合材料有玻璃鋼，玻璃鋼具有價格低廉的特征，使其得到了廣泛的應用與發(fā)展，在車輛、化工、建筑結構、體育用品等多個方面發(fā)揮功效。一言以蔽之，復合材料的應用范圍廣泛，基本沒有什么很大的局限性。通過查閱大量科學文獻資料，并綜合分析其發(fā)展，可以得出關于其應用的不同范圍優(yōu)勢。本文將從航天航空、汽車行業(yè)、紡織、化工、機械制造等領域來高度闡述復合材料的作用與性能。

2.1 航天航空

復合材料具有比強度高、比剛度高、穩(wěn)定性強的特點。在我國航天航空領域中具有舉足輕重的地位，可以用于制造衛(wèi)星天線及其相關結構、飛機機翼、發(fā)動機殼體、大型火箭的外殼、航天飛機結構部件等。在航天航空領域中應用復合材料，可以提升航天航空部件的性能，增加質(zhì)量優(yōu)勢。一般情況下，國家對于航天航空的結構制造性能要求比較高，通過應用復合材料，可以達到相應的目標。如果應用單一的材料，與復合材料相比，其質(zhì)量與性能不是很好。在我國航天航空事業(yè)不斷發(fā)展的背景下，復合材料的應用范圍及其空間更加廣闊。

2.2 汽車行業(yè)

復合材料具有特性的振動阻尼特性，具有良好的抗震與減輕噪聲的效果，還具有很強的抗疲勞性能，將其應用在汽車車身、受力部件、發(fā)動機架及其其他結構中，可以充分發(fā)揮復合材料的基本優(yōu)勢。在當下，復合材料在汽車行業(yè)領域中具有越來越突出的位置，特別是隨著現(xiàn)代社會快節(jié)奏生活步伐的不斷推進，國家對低碳環(huán)保的倡導。復合材料的應用范圍與前景顯得更加突出。

2.3 化工、紡織、機械制造

在我國的化工、紡織及其機械制造領域當中，復合材料也具有非常廣泛的應用范圍，由良好耐蝕性的碳纖維與樹脂基體復合而成的材料，可用于制造化工設備、紡織機、造紙機、復印機、高速機床、精密儀器等。極大地提升了人們的生活水平與質(zhì)量，促進社會生產(chǎn)的高速發(fā)展。

2.4 醫(yī)學領域

碳纖維復合材料具有很好的力學性能與不吸收X射線相送性，可以用于制造醫(yī)學X光機與一些矯形支架。碳纖維復合材料還具有生物組織相送性與血液相容性，可以作為生物醫(yī)學材料來應用。

除了上述的一些常見功能，在當下的社會生活中，復合材料還可以應用在體育器材與土木建筑工程領域中，極大地推動了當前很多工藝的進步與革新。

3 復合材料發(fā)展

復合材料是指由兩種或者兩種以上單一材料構成的混合材料，具有性能優(yōu)越的良好優(yōu)勢?？梢钥朔我徊牧系娜毕菖c不足，極大地發(fā)揮各種單一材料的優(yōu)點。除此以外，復合材料還具有強度高、重量輕、耐化學腐蝕性等的特征，已經(jīng)漸漸取代了目前的金屬合金與一些木材，在我國航天航空、醫(yī)學領域、土木建筑工程、化工、紡織、機械制造等行業(yè)發(fā)揮了自身獨特的作用及其優(yōu)勢。隨著社會經(jīng)濟與科學技術發(fā)展水平的不斷提升，許多技術呈現(xiàn)出逐漸成熟的優(yōu)勢。在當下，復合材料的發(fā)展狀況非常樂觀，而且其發(fā)展空間與前景也表現(xiàn)出蓬勃的良好情況。

復合材料電纜支架就是復合材料發(fā)展的一個良好趨勢，也是前景比較樂觀的一種技術。在復合材料不斷發(fā)展的形勢背景下，樹脂與玻璃纖維在技術上不斷成熟，且許多生產(chǎn)廠家的工藝能力與水平不斷提升，使玻纖增強復合材料逐漸被許多人接納，但是其強度不能夠滿足當前的社會工藝需要。因此，硼纖維、碳纖維等復合材料的不斷問世，為復合材料電纜支架的發(fā)展提供了必要的條件。與此同時，在納米技術不斷進步的時代背景下，復合材料也表現(xiàn)出非常廣闊的應用前景。還有目前許多復合材料增強材料的發(fā)展，如樹脂基復合材料采用的增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維等。將推進復合材料的高速進步。

隨著社會快節(jié)奏生活節(jié)奏的不斷加快，社會航天航空、醫(yī)學行業(yè)、紡織制造、機械制造等領域的發(fā)展，對于復合材料的性能要求將會逐步提升。在未來，復合材料的應用前景將會更加樂觀，發(fā)展前景更加鮮明和充滿活力。

結語

復合材料是由兩種或者兩種以上單一材料構成的一種新型材料，目前，在航天航空、醫(yī)學領域、土木建筑工程等行業(yè)具有舉足輕重的地位，且伴隨著科學技術的不斷進步，復合材料未來的前景將會更加廣闊。

參考文獻

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