高分子復合材料
高分子復合材料是一種通過高分子的聯(lián)結和物理或者化學作用,使不同物質結合成一種新的材料。它能夠把各種不同的物質結合起來,使這些物質發(fā)揮各自的功能。這些功能包括機械、電氣、光學、電子和熱等,某些還能夠參與化學反應。我們可以將這些不同性能的物質通過添加不同材料進行復合,得到我們想要的材料。高分子復合材料主要包括聚乙烯(PE),聚丙烯(PP),聚丙烯腈(PAN),聚苯乙烯(PS)和聚碳酸酯(PC)等聚合物。
1、航天領域 編輯本段
在航天領域,高分子復合材料已廣泛應用于火箭發(fā)動機尾噴管及火箭發(fā)動機整流罩等部分。在導彈發(fā)射筒方面,高分子復合材料的發(fā)展水平比金屬材料高出許多。航空領域用來制造導彈整流罩等的材料中,鋁鎂合金和金屬復合材料被廣泛使用,而其相對較低的密度使其具有更好的熱穩(wěn)定性和抗燒蝕性能。 航天用火箭整流罩及發(fā)動機燃燒室殼體多采用鋁合金,而其所用部件則以高強度聚合物作為主要材料。例如,在航天飛機中,高壓燃氣的沖刷使大口徑火箭整流罩、尾噴管及燃燒室殼體等出現(xiàn)嚴重磨損,采用高分子復合材料后可大大降低磨損率,延長其使用壽命。航空發(fā)動機渦輪葉片也采用高分子復合材料制造。
2、汽車領域 編輯本段
汽車工業(yè)是高分子復合材料最早應用的領域。由于汽車使用條件復雜,環(huán)境惡劣,因而要求所使用的材料必須具有高強度、耐腐蝕、輕質、抗疲勞等特點。各種材料的應用都需要從材料、結構和工藝上加以設計和改進。采用高分子復合材料可以提高汽車部件的性能,改善零部件間的連接方式,從而降低成本。 例如汽車車身中采用環(huán)氧樹脂加玻璃纖維增強塑料(IFRP)制成的復合結構作為骨架,對車身進行整體強化,它能提高車身強度;而采用碳纖維增強塑料(CFRP)制作的部件具有輕質和較高模量等特點。此外,碳纖維增強塑料也被用在發(fā)動機、排氣歧管、氣門嘴以及汽車儀表板等部件上。這種材料被稱為“復合材料”。
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