Siamo in un'era di rapidi cambiamenti, con un rapido sviluppo della scienza e della tecnologia, e anche il ritmo del nuovo rinnovamento della tecnologia dei materiali sta diventando sempre più veloce. Un singolo materiale difficilmente può soddisfare i requisiti degli esseri umani per vari indicatori completi e i compositi materiali sono diventati una tendenza inevitabile. I materiali compositi sono in forte espansione sotto questa tendenza e le dimensioni del mercato stanno crescendo rapidamente. Allo stesso tempo, le caratteristiche ecologiche di materiali come verde, a basse emissioni di carbonio, ad alte prestazioni e riciclaggio rinnovabile sono gradualmente valutate. Quindi, quali materiali hanno un potenziale di sviluppo nelle menti degli addetti ai lavori del settore? Oggi diamo un'occhiata ai 7 materiali compositi più promettenti.
Fibra di carbonio ad alte prestazioni e materiali compositi in fibra di carbonio ad alte prestazioni e materiali compositi come il "re del leggero", la fibra di carbonio ha una densità inferiore a 1/4 di acciaio e una resistenza da 5 a 7 volte quella dell'acciaio. Ha anche le caratteristiche della resistenza ad alta temperatura, della resistenza all'attrito, della conduttività termica e della resistenza alla corrosione. L'uso principale della fibra di carbonio deve essere utilizzato come materiale di rinforzo e composito con resina, metallo, ceramica e carbonio per produrre materiali compositi avanzati. I materiali compositi di resina epossidica rinforzati in fibra di carbonio hanno la massima resistenza specifica e il modulo specifico tra i materiali ingegneristici esistenti. Il diametro della fibra di carbonio è di soli 5 micron, che equivale a un decimo a un dodicesimo di un pelo, ma la sua forza è più di 4 volte quella della lega di alluminio. Rispetto alle parti strutturali in lega di alluminio, i materiali compositi in fibra di carbonio possono ridurre il peso del 20%~ 40%; Rispetto alle parti in metallo in acciaio, i materiali compositi in fibra di carbonio possono ridurre il peso del 60%~ 80%.
Le fibre aramidiche ad alte prestazioni e i suoi materiali compositi paramidi sono un materiale strategico estremamente importante. La sua resistenza è 5 ~ 6 volte quella del filo di acciaio, il suo modulo specifico è 2 ~ 3 volte quello dell'acciaio o della fibra di vetro, la sua tenacità è 2 volte quella dell'acciaio e il suo peso è solo circa 1/5 di quello dell'acciaio. Può essere usato come materiale strutturale portante carico, nonché un materiale funzionale per la protezione del calore, la resistenza all'ablazione e la resistenza alla corrosione. Attualmente è una delle più grandi fibre organiche del mondo con elevato modulo, alta resistenza, resistenza ad alta temperatura, resistenza all'acido e alcalino e al peso leggero. Le fibre aramide ad alte prestazioni e i loro materiali compositi sono utilizzati principalmente nel rinforzo in fibra ottica, nell'industria automobilistica, aerospaziale, nell'attrezzatura elettrica, nel trasporto ferroviario, nella protezione militare, nelle merci sportive, nella nuova energia e in altri campi. Negli ultimi anni, la ricerca e lo sviluppo del mio paese delle fibre di paramidi sono state fruttuose e le barriere tecniche sono state continuamente spezzate.
Fibra di polietilene ad alto peso molecolare e i suoi materiali compositi di polietilene a peso molecolare e i suoi materiali compositi sono noti come le tre principali fibre ad alta tecnologia del mondo insieme a fibra di carbonio e fibra aramidica. È la fibra con la massima forza specifica e il modulo specifico del mondo. È una fibra girata dal polietilene con un peso molecolare da 1 milione a 5 milioni. In considerazione del suo peso leggero, ad alta resistenza e assorbimento di energia specifico elevato, ha gradualmente sostituito la fibra aramidica e diventa la fibra preferita nel campo del singolo antiproiettile.
Materiali compositi in carbonio/carbonio Materiali compositi a base di carbonio sono materiali compositi a base di carbonio rinforzati dalla fibra di carbonio e dal suo tessuto. Hanno caratteristiche eccezionali come peso leggero, buona resistenza all'ablazione, buona resistenza agli shock termici, ad alta resistenza ad alta temperatura e forte designabilità. Sono considerati uno dei materiali ad alta temperatura più promettenti. A causa delle loro proprietà uniche, i materiali compositi di carbonio/carbonio sono stati ampiamente utilizzati in aerospaziale, industria automobilistica, medicina e altri campi, come gli ugelli del motore a razzo e i loro rivestimenti per la gola, i tappi di fine della navetta spaziale e i sistemi di protezione termica dei bordi delle ali, i dischi di freni aeronautici, ecc.
Materiale composito rinforzato con fibra di basalto Materiale di materiale composito rinforzato in fibra di materio di base della fibra di materio di base della fibra di materio ha elevato resistenza e rigidità, resistenza ad alta temperatura e resistenza alla corrosione, ed è anche molto leggera. Rispetto ad altri materiali compositi, è biodegradabile, non tossico e rispettoso dell'ambiente ed è noto come "materiale industriale verde" del 21 ° secolo. Ha un alto valore di applicazione nell'industria aerospaziale, nell'industria militare, nel traffico stradale e in altri campi.
Materiale composito di carbonio/ceramica materiale composito/ceramica ha i vantaggi di elevata resistenza, elevato modulo, alta durezza, resistenza all'impatto, resistenza all'ossidazione, resistenza ad alta temperatura, resistenza all'acido e alcali, al coefficiente di espansione termica delle piccole piccole e alla gravità della luce delle ceramiche ad alta performance. È un nuovo tipo di materiale strutturale ad alta temperatura e materiale funzionale che può soddisfare l'uso di 1650 gradi. Allo stesso tempo, i materiali compositi di carbonio/ceramica superano anche le carenze di materiali ceramici generali come alta fragilità e singola funzione e sono riconosciuti come uno dei materiali strutturali e materiali di attrito ad alta temperatura ideali.
I materiali compositi di carbonio/ceramica sono ampiamente utilizzati in aerospaziale, difesa nazionale, industria militare, energia, automobili, treni ad alta velocità e altri campi. È riconosciuto come il materiale strutturale e l'attrito ad alta temperatura più ideali nella nuova generazione di aeromobili e materiali per freni automobilistici ed è anche noto come il più alto livello di prestazioni dei materiali del freno al momento.
Il composito a matrice in metallo a matrice metallica è un materiale composito che è artificialmente combinato con il metallo e la sua lega come matrice e una o più rinforzi metallici o non metal. È un ramo importante dei moderni materiali compositi. Le sue caratteristiche in termini di meccanica sono un'elevata resistenza trasversale e di taglio, buone proprietà meccaniche complete come tenacità e affaticamento e hanno anche i vantaggi della conducibilità termica, della conducibilità elettrica, della resistenza all'usura, del coefficiente di espansione termica, del buon smorzamento, del buon smorzamento, non smorzamento, senza assorbimento dell'umidità, nessuna invecchiamento e nessun pollice. Per le sue eccellenti prestazioni, è ampiamente utilizzato nelle industrie aerospaziali, automobilistiche, elettroniche e di produzione di macchinari.
