必威体育精装版复合材料增强体的种类与性能.ppt

拉伸强度与微晶尺寸的平方根成反比， 细晶化是提高材料强度的主要措施之一。 原因： 减缓了在晶界处产生的残余应力，这也就减缓了产生裂纹的力； 裂纹在穿越晶界继续扩张时要改变方向，消耗较多能量； 晶界面积较大，塑性变形能大，裂纹在扩张过程中也需要消耗较大能量； 碳纤维强度与微晶的大小 牌号 拉伸强度（MPa) 弹性模量（GPa) 延伸率（%） 密度（g/cm3） T300-6000 3530 230 1.5 1.76 T400HB-6000 4410 250 1.8 1.8 T700SC-12000 4900 230 2.1 1.8 T800HB-12000 5490 294 1.9 1.81 T1000GB-12000 6370 294 2.2 1.8 M35JB-12000 4700 343 1.4 1.75 M40JB-12000 4400 377 1.2 1.75 M46JB-12000 4020 436 0.9 1.84 M55JB-6000 4020 540 0.8 1.91 M60JB-6000 3820 588 0.7 1.93 M30SC-18000 5490 294 1.9 1.73 碳纤维的力学性能 密度小：1.5～2.0之间，石墨化程度越高，密度越大； 热膨胀系数：纤维向(-1.5～-0.5) ×10-6/K 垂直纤维向（5.5～8.4）× 10-6/K 导热率：纤维向16.74W /(m·K) 垂直纤维向0.837 W /(m·K) 导电性好：高模量CF比电阻755μΩ·cm 高强度CF比电阻1500μΩ·cm 碳纤维的物理性能 碳纤维的化学性能 抗氧化性好：除能被强氧化剂氧化外，对一般酸碱是惰性的。在空气中，温度高于400℃时出现明显的氧化，生成CO和CO2； 耐热性：在不接触空气和氧化气氛时，碳纤维要在1500 ℃强度才开始下降； 耐油、抗辐射、吸收有毒气体、减速中子等。 Carbon fiber 玻璃纤维：将熔融的玻璃液以极快的速度拉成细丝而成。 质地柔软，具有弹性，可并股、加捻、纺织成各种玻璃布，玻璃带等织物。 玻璃纤维无捻粗纱 短切纤维 Glass fiber SiO2及各种金属氧化物组成的硅酸盐类混合物，属于无定形离子结构物质。 （1） SiO2：作用：形成基本骨架，高熔点。 （2） 金属氧化物 Al2O3、 CaO、MgO、Na2O、BeO、B2O3等， 作用： ① 改善制备玻璃纤维的工艺条件： Na2O、 K 2O； ②使玻纤具有一定特性。 BeO：提高模量； B2O3：提高耐酸性，改善电性能，降低熔点、黏度。但模量和强度下降。 玻璃纤维的组成 按化学组成分为（碱金属氧化物含量） 有碱玻璃纤维 12%; 中碱玻璃纤维 6% ~12%； 低碱玻璃纤维 2% ~ 6% ； 微碱玻璃纤维 2%（无碱玻璃纤维） 按纤维使用特性分为 普通玻璃纤维（A-GF） 电工用玻璃纤维（E玻璃纤维） 高强型玻璃纤维（S 玻璃纤维） 高模量型玻璃纤维（M-GF） 耐化学药品玻璃纤维（C玻璃纤维） 耐碱玻璃纤维（ AR玻璃纤维：alkali-resistant ） 低介玻璃纤维（ D玻璃纤维：dielectric ） 高硅氧玻璃纤维 石英玻璃纤维 玻璃纤维的分类 纤维种类 密度 比拉伸强度 MPa 比弹性模量 GPa E-玻纤 2.54 3500 72 S-玻纤 2.44 4700 87 M-玻纤 2.89 3700 118 棉纤维 1.5 300～400 10～12 铝合金 2.7 40～460 72 典型GF的力学性能 密度：2.4～2.9； 耐磨性和耐折性：都很差； 热性能：导热率小0.035W/（m·K），隔热性好—优良的绝热材料；耐热性好，软化点为550～580℃；热膨胀系数4.8×10-6/K 电性能：优良的电绝缘材料； 光学性能：优良的透光材料； 玻璃纤维的物理性能 C-玻纤：对酸的稳定性好，但对水的稳定性差； E-玻纤：耐酸性较差，但耐水性较好； C-玻纤和E-玻纤耐碱性接近，耐碱性好； S-玻纤和M-玻纤的耐酸性和耐水性好，耐碱性也好于C-玻纤和E-玻纤。 玻璃纤维的化学性能 玻璃钢应用于体育用品 有机纤维 芳纶纤维 超高分子量聚乙烯纤维 聚酯纤维 芳纶纤维（Kevlar纤维)是芳香族聚酰胺类纤维的总称。最常用的为Kevlar-49。 主要性能： 高强度：3773MPa 高模量：127～158GPa 抗冲击性好：约为石墨纤维的6倍、硼纤维的3倍； 低密度