理论教育 材料主要性能特点简介

材料主要性能特点简介

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:良好的高温性能由于金属基体具有比聚合物更好的高温性能,而高性能的增强纤维在高温下都具有很高的强度和模量,是复合材料的主要承载组元,因此,纤维增强金属基复合材料具有比金属合金和聚合物基复合材料更高的高温强度和高温模量,以及抗高温蠕变性能。低热膨胀系数和良好的尺寸稳定性纤维增强金属基复合材料所使用的纤维均具有比金属小的热膨胀系数。

材料主要性能特点简介

(1)比强度、比模量高 纤维增强金属基复合材料是由体积百分数约为30~50%的高强度、高模量纤维与金属组成。与金属合金相比,有很高的比强度和比模量。

(2)良好的高温性能 由于金属基体具有比聚合物更好的高温性能,而高性能的增强纤维在高温下都具有很高的强度和模量,是复合材料的主要承载组元,因此,纤维增强金属基复合材料具有比金属合金和聚合物基复合材料更高的高温强度和高温模量,以及抗高温蠕变性能。

(3)低热膨胀系数和良好的尺寸稳定性 纤维增强金属基复合材料所使用的纤维均具有比金属小的热膨胀系数。如碳(石墨)纤维热膨胀系数约为-1.1×10-6/℃~-1.4×10-6/℃,碳化硅纤维为3.1×10-6/℃。硼纤维为4.9×10-6/℃。纤维又具有很高的模量。

(4)良好的导热、导电性 由于金属基复合材料保持了金属的良好导热、导电性。用这种复合材料做飞行器构件可以避免静电聚集和减少构件的温差。(www.daowen.com)

(5)不吸潮、不老化、气密性好 金属基体和高性能纤维化学性质稳定、组织致密,不存在老化、分解、吸潮等性能自然退化的问题。保证了复合材料构件的性能、形状、尺寸的稳定性和使用的可靠性

(6)良好的耐疲劳、抗蠕变性及断裂韧性 纤维增强金属基复合材料存在着大面积的界面,良好的界面结构不仅能有效地传递载荷,而且可有效的阻止裂纹的扩散,钝化裂纹尖端的集中应力,从而提高了耐疲劳和断裂韧性。高性能的纤维可以使复合材料在较高的温度下仍然保持很高的抗蠕变性。

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