复合材料的应用.ppt
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1、复合材料的复合材料的应应用用以及未来的发展1-Verton复合材料复合材料lKKL新推出的Gocycle是世界上最轻的批量生产电动自行车。该车重量仅为16.2千克,但非常坚固耐用,这在很大程度上要归功于高性能的Verton复合材料。Verton复合材料是一种60%长玻璃纤维增强的尼龙复合材料,它为获奖的Gocycle提供了极高的刚度和抗冲击强度以及出色的韧性和可靠性。这款设计美观的新型自行车除了可用来脚踏健身外,还可以使用清洁的电力驱动,因此骑车者既不用费力,也不会造成尾气排放。这一环保的低成本城市交通解决方案符合欧盟(EU)及美国所有城市的自行车测试标准。2-碳碳纤维纤维材料材料l碳纤维具有
2、绝佳的韧性和抗拉强度,且重量只有钢的1/4。轻量、高强的特性正是高性能车所需的,目前法拉利、兰博基尼等超跑的车身由碳纤维制成。不过碳纤维缺乏延展性是其缺点,在受到超出极限的冲击时碳纤维结构会如同玻璃一样破碎。而且碳纤维与其它材料的连接也是个问题,使用传统的栓接,连接孔周围很容易产生裂纹。碳纤维材料的制造成本居高不下也是限制其应用的一个方面,即使是在航空领域碳纤维的应用也比较有限。3-碳碳纤维纤维材料材料l瑞士Laisr椅子设计瑞士巴塞尔的Laisr工作室主要设计以非传统材料碳纤维生产家具而著称,这种牢固的轻型材料这次也同样应用于他们的最新作品中。许多人都认为碳纤维不是环保材料,而Laisr工作
3、室认为,碳纤维相当牢固是有其生产必要的。瑞士Laisr椅子设计瑞士巴塞尔的Laisr工作室主要设计以非传统材料碳纤维生产家具而著称,这种牢固的轻型材料这次也同样应用于他们的最新作品中。许多人都认为碳纤维不是环保材料,而Laisr工作室认为,碳纤维相当牢固是有其生产必要的。4-5-纳纳米复合材料米复合材料l蓝晨数码新曝7.0英寸BM-888采用国际尖端工艺技术打造的特殊材质类纳米复合材料,在数码领域,乃至整个IT领域都是一个新鲜的概念,同时也是首次应用。纳米技术在目前科学界堪称革命性技术,号称第四次科技革命的开端。据了解,类纳米工艺技术,在原理和某些领域功效上,和纳米技术有着异曲同工之妙。l蓝晨
4、BM-888采用类纳米工艺技术打造的复合金属材质,可抗辐射、防电子频率干扰、环保,并且具有超强金属光泽、质感,时尚感很强,质地高档。有别于一般金属材质,具有不一般的特性。6-7-纳纳米复合材料米复合材料l美国通用汽车日前宣布将在新款车“2004雪佛兰Impala”中采用添加有纳米状(NanometerOrder)超细丝材的轻质、高刚性热可塑树脂“纳米复合材料(Nanocomposite)”。lImpala是通用汽车中销量最大的车型,2003年在美国的销量高达26万7882辆。通过使用纳米复合材料,SideMall的重量减轻了7%。l通用以前就采用过纳米复合材料,比如,2002年款的“通用游猎(
5、GMCSafari)”和“雪佛兰星旅(ChevroletAstro)”的辅助台阶(AssistStep)采用的就是这种材料。另外,通用的纳米复合材料年使用量为24万5200kg以上。8-lsQuba车体采用纳米复合材料制成的轻量级配件,同时还配备一套车舱空气供应系统。sQuba在陆上是通过马达驱动后轮的电动汽车;在水中通过车辆前部的两台喷水推进器获得推动力。9-陶瓷基复合材料陶瓷基复合材料l热热面点火器面点火器的发热体由Si3N4等多层陶瓷基复合材料组成,不仅具有极好的耐酸、碱能力,不易粘附其它物质,而且还具有良好的耐烧蚀性、高温强度和抗热冲击性的能力。l产品属于为外部发热式,彻底克服了金属发
6、热管和陶瓷覆盖型发热体的热传导介质前后存在温差问题,启动速度得到大幅提高。10-l浴缸在材质上,有FRP玻璃纤维、CMC陶瓷基复合材料、压克力等选择。样式上则有独立式跟内嵌式两种,独立式浴缸的挑选安装重点,除浴室空间大小要足以容纳,另外就是确定排水口与冷热进水口都有管线连接即可使用;内嵌式浴缸则在施工上需比较注意,先看浴缸体有无依墙,有的话先要完成地面瓷砖铺设,再装上浴缸并于缝隙填上Silicom即完成;无依墙的浴缸则须砌砖墙做支撑,比较费时麻烦。11-l我国自行研制的中推力推重比为十的涡轮风扇航空发动机-“唐古拉”航空发动机的设计验证机在台架运转试车时,性能达到了设计指标。l采用的新技术主要
7、有损伤容限和高效率的宽弦叶片、三维粘性叶轮机设计方法、单晶气冷涡轮叶片、粉末冶金涡轮盘、树脂基复合材料外涵机匣、整体式加力燃烧室设计、陶瓷基复合材料喷管调节片和余度式全权数字式电子控制系统。12-玻璃玻璃纤维纤维材料材料l舒适的“飞溅的牛奶休闲椅”由Michaelwendel设计。灵感来自牛奶飞溅出的照片。采用洁白的颜色,由玻璃纤维材料制成。13-玻璃玻璃纤维纤维材料材料l以中碱玻璃纤维为基材,单丝涂覆PVC后经纺织整理而成,产品具有较高的经纬向拉力,良好的耐老化性能,使用寿命长。安装在窗或门口能有效防止户外的昆虫进入。阻燃、拉力强、易清洗不变形、耐老化、使用寿命长、手感细腻。广泛用于高档写字
8、楼、住宅及各种建筑、牧场、果园中的各种换气设施,是防昆虫、蚊蝇最好的防护产品。14-玻璃玻璃纤维纤维复合材料复合材料l根据设计要求,幻影2000相比起幻影以往的型号,最大限度的减轻结构重量。机身为全金属半硬壳式结构,按面积律设计。机头为玻璃纤维复合材料雷达罩,座舱旁电子设备舱盖板是碳纤维/轻合金蜂窝夹芯板。15-玻璃玻璃纤维纤维材料材料l玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料。成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺。最后形成各类产品,玻璃纤维单丝的直径从几个微米到二十几米个微米,相当于一根头发丝的1/20-1/5
9、,每束纤维原丝都有数百根甚至上千根单丝组成,通常作为复材料中的增强材料,电绝缘材料和绝热保温材料,电路基板等,广泛应用于国民经济各个领域。16-硼复合材料硼复合材料l该机采用NASA在60年代后期提出的双发双垂尾变后掠中单翼气动布局,机翼的后掠角可以在20度-68度范围内自动调节,具有很的低速和高速性能,全金属半硬壳式机身,采用先进的结构形式,广泛采用钛合金,部分采用硼复合材料。在结构材料中,铝合金占39.4%,钛合金占24.4%,钢占39.4%,其余为复合材料,装有复杂的电子设备,单机价格昂贵。17-玻璃玻璃钢钢材料材料l强度高,耐久性好;l其结构系根据人体曲线设计,舒适感强;l色彩艳丽,表
10、面光滑,质感特佳;l质量轻,统一性好18-l复合材料受到世界各国如此重视,得到迅速发展的原因:(1)国际军事工业激烈竞争,航空航天技术发展需要。如宇宙飞船或卫星返回地面若不控制,外表温度可达4000。合金钢2000也熔化了。目前没有任一种单一材料可抵此温度。飞船宇宙飞行时,外壁温度为零下110,返回地面,高温冲击时间30min,外壁温度为1250。美国航天飞机“哥伦比亚号”外表覆盖了可重复使用的聚合物基复合材料隔热瓦片30757块,成功解决了难题。(2)新技术的需要促进了复合材料的发展。(3)地球上金属资源与化石能源越用越少,石油天燃气等本世纪末将用尽,开发与节约能源为当务之急。(4)科学技术
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