Ens trobem en una era de ràpid canvi, amb un ràpid desenvolupament de la ciència i la tecnologia, i el ritme de la renovació de la tecnologia de la nova tecnologia també és cada cop més ràpid. Un sol material difícilment pot complir els requisits dels éssers humans per a diversos indicadors integrals, i els compostos materials s’han convertit en una tendència inevitable. Els materials compostos estan en auge sota aquesta tendència i la mida del mercat creix ràpidament. Al mateix temps, es valoren gradualment les característiques respectuoses amb el medi ambient de materials com ara verd, baix en carboni, alt rendiment i reciclatge renovable. Aleshores, quins materials tenen potencial de desenvolupament en la ment dels privilegiats de la indústria? Avui, fem una ullada als 7 materials compostos més prometedors.
Fibra de carboni d’alt rendiment i els seus materials compostos de fibra de carboni d’alt rendiment i els seus materials compostos com a "rei del lleuger", la fibra de carboni té una densitat inferior a 1/4 d'acer i una resistència de 5 a 7 vegades la de l'acer. També té les característiques de la resistència a la temperatura, la resistència a la fricció, la conductivitat tèrmica i la resistència a la corrosió. L’ús principal de la fibra de carboni s’ha d’utilitzar com a material de reforç i compost amb resina, metall, ceràmica i carboni per fabricar materials compostos avançats. Els materials compostos de resina epoxi reforçada per fibra de carboni tenen la força específica i el mòdul específic més alts entre els materials d'enginyeria existents. El diàmetre de la fibra de carboni és de només 5 micres, que equival a una desena a la dotzena de pèl, però la seva força és més de 4 vegades la de l’aliatge d’alumini. En comparació amb les parts estructurals d’aliatge d’alumini, els materials compostos de fibra de carboni poden reduir el pes un 20%~ 40%; En comparació amb les peces de metall d’acer, els materials compostos de fibra de carboni poden reduir el pes en un 60%~ 80%.
Les fibres de para -aramid d’alt rendiment i els seus materials compostos La fibra de la fibra és un material estratègic extremadament important. La seva força és de 5 ~ 6 vegades la del filferro d'acer, el seu mòdul específic és 2 ~ 3 vegades el de l'acer o la fibra de vidre, la seva duresa és 2 vegades la de l'acer i el seu pes és només d'1/5 de l'acer. Es pot utilitzar com a material estructural portador de càrrega, així com un material funcional per a la protecció de la calor, la resistència a l’ablació i la resistència a la corrosió. Actualment és una de les fibres orgàniques més grans del món amb un mòdul elevat, alta resistència, resistència a la temperatura alta, resistència a l’àcid i alcalí i pes lleuger. Les fibres de paràgrafs d’alt rendiment i els seus materials compostos s’utilitzen principalment en reforç de fibra òptica, indústria de l’automoció, aeroespacial, equipament elèctric, transport ferroviari, protecció militar, productes esportius, nous energia i altres camps. En els darrers anys, la investigació i el desenvolupament del meu país de les fibres de Para Aramid ha estat fructífera i les barreres tècniques s’han trencat contínuament.
La fibra de polietilè de pes molecular ultra i la seva fibra de polietilè molecular elevat de materialsultra alta i els seus materials compostos es coneixen com les tres grans fibres d’alta tecnologia del món juntament amb la fibra de carboni i la fibra d’aramida. És la fibra amb més força específica i mòdul específic del món. Es tracta d’una fibra fosa de polietilè amb un pes molecular d’1 milió a 5 milions. A la vista del seu pes lleuger, la gran resistència i l’absorció d’energia elevada específica, ha substituït gradualment la fibra d’aramida i s’ha convertit en la fibra preferida en el camp de la bala individual.
Materials compostos compostos de carboni/carboni Els materials compostos compostos són materials compostos a base de carboni reforçats per fibra de carboni i el seu teixit. Tenen característiques destacades com el pes lleuger, la bona resistència a l’ablació, la bona resistència al xoc tèrmic, la força d’alta temperatura i la forta designabilitat. Es considera que és un dels materials més prometedors a alta temperatura. A causa de les seves propietats úniques, els materials compostos de carboni/carboni s’han utilitzat àmpliament en la indústria aeroespacial, l’automòbil, la medicina i altres camps, com ara els broquets del motor de coets i els seus revestiments de gola, els taps finals de la llançadora espacial i els sistemes de protecció tèrmica de les vores de l’ala, els discos de fre de l’avió, etc.
Fibra de fibra reforçada de fibra de basalt, Fibra composta reforçada per fibra composita La fibra Basalt té una gran resistència i rigidesa, alta resistència a la temperatura i resistència a la corrosió, i també és molt lleugera. En comparació amb altres materials compostos, és biodegradable, no tòxic i respectuós amb el medi ambient, i es coneix com el "material industrial verd" del segle XXI. Té un alt valor d’aplicació en aeroespacial, indústria militar, trànsit per carretera i altres camps.
El material compost compost de carboni/ceràmica/matèria composta de ceràmica té els avantatges de la gran resistència, el mòdul elevat, la duresa alta, la resistència a l’impacte, la resistència a l’oxidació, la resistència a la temperatura alta, la resistència a l’àcid i alcalí, el coeficient d’expansió tèrmica petita i la gravetat específica de la llum de ceràmica d’alta rendiment. És un nou tipus de material estructural i material funcional d’alta temperatura que pot complir l’ús de 1650 graus. Al mateix temps, els materials compostos de carboni/ceràmica també superen les mancances de materials ceràmics generals com ara una gran capacitat de seguretat i una única funció, i es reconeixen com un dels materials estructurals i materials estructurals a alta temperatura ideals.
Els materials compostos de carboni/ceràmica s’utilitzen àmpliament en aeroespacial, defensa nacional, indústria militar, energia, automòbils, trens d’alta velocitat i altres camps. Es reconeix com el material estructural i el material estructural de temperatura més ideal en la nova generació de materials d’avions i de fre automobilístics, i també es coneix com el nivell més alt de rendiment de materials de fre actualment.
La matriu de metall composta de la matriu metàl·lica composta és un material compost que es combina artificialment amb el metall i el seu aliatge com a matriu i un o més reforços metàl·lics o no metalls. És una branca important dels materials compostos moderns. Les seves característiques en termes de mecànica són una gran resistència transversal i de cisalla, bones propietats mecàniques completes com la duresa i la fatiga, i també tenen els avantatges de la conductivitat tèrmica, la conductivitat elèctrica, la resistència al desgast, el coeficient d’expansió tèrmica petita, el bon amortiment, sense l’absorció d’humitat, cap envelliment i sense contaminació. A causa del seu excel·lent rendiment, s'utilitza àmpliament en les indústries de fabricació aeroespacials, automoció, electrònica i maquinària.
