复合材料应用.pptx

复 合 材 料 应 用;什么是复合材料？;复合材料分类;·金属基复合材料的应用; 来自加州理工学院的科学家创造出了一系列钛基结构金属玻璃复合材料。与先前该小组研发的任何成果相比，它的重量更轻并且价格更为低廉，但是却保持了良好的韧性和延展性，切不易折断。 ;;石墨烯/铜复合材料; 美国科学家研发了一种全新的金属材料，能够漂浮在水面上。在设计上，这种镁合金基复合材料利用中空碳化硅颗粒进行加固，密度只有每立方厘米0.92克，相比之下，水的密度为每立方厘米1克。无论是制造船只甲板、汽车零部件、浮力模块还是车辆装甲，这种新材料都拥有广阔的应用前景; 金属基复合材料主要是指以Al、Mg等轻金属为基体的复合材料。在航空和宇航方面主要用它来代替轻但有毒的铍。这类材料具有优良的横向性能、低消耗和优良的可加工性,已成为在许多应用领域最具商业吸引力的材料,并且在国外已实现商品化。 主要应用位置：适合用作发动机的中温段部件。 ; · 聚合物基复合材料;· 树脂基复合材料; 树脂基复合材料由于重量轻、技术较成熟等特点被最大程度地应用于一直以减重为需要的航空领域。树脂基复合材料在大涵道比发动机上的帽罩前锥、风扇转子叶片、风扇机匣及包容环、风扇出口导流叶片、风扇静子叶片、发动机短舱及反推装置、消音结构等部件上得到广泛应用; 先进树脂基复合材料在航空发动机冷端上的应用是实现发动机减重增效的重要技术手段之一。; 先进树脂基复合材料是以高性能纤维为增强体、高性能树脂为基体的复合材料。与传统的钢、铝合金结构材料相比,它的密度约为钢的1/5,铝合金的1/2,且比强度与比模量远高于后二者。  主要应用位置：航空发动机冷端部件(风扇机匣、压气机叶片、进气机匣等)和发动机短舱、反推力装置等部件上得到广泛应用。;树脂基复合材料在国外先进航空发动机冷端上的主要应用部位;树脂基复合材料在短舱的主要应用部位;　 树脂基复合材料由于其优异的比强度和比刚度，最初应用于航空航天领域，目前正在快速商业化到其他行业,如汽车和体育用品行业。树脂基复合材料通过成分设计和结构设计，实现特殊应用，这种功能定制设计能实现许多其他功能，如电、热、光和/或磁性性能。MGI列出了树脂基复合材料的9个重点发展方向。; 特斯拉Roadster跑车采用创新的轻体碳纤维环氧复合材料作为车身面板。; 自修复聚合物基复合材料作为一种新颖的智能结构功能材料，通过实现微裂纹的自愈合，为预防潜在的危害提供了一种新方法，在一些重要工程和尖端技术领域孕育着巨大的发展前景和应用价值。通过研究自修复体系的结构与修复性能的关系，修复剂的修复机理，以及修复过程的动力学，从而研制出在使用环境下可长期储存，对裂纹能进行快速高效自修复的材料，无论在理论上还是实践上都具有重要意义。; INA金属聚合物复合材料轴承：支撑轴向载荷的推力垫圈。可在最小空间内完成摆动﹑旋转﹑直线运动的滑动衬套由多种材质构成的滑动条，如直线滑动引导系统。 ;无机非金属基复合材料;· 陶瓷基复合材料;陶瓷基复合材料（CMC）在航空发动机上的应用日趋广泛; GE航空公司通过F414涡扇发动机验证机的旋转低压涡轮叶片成功试验了世界上首个非静子组件的轻质陶瓷基复合材料（CMC）部件。该验证机设计用于进一步验证GE公司当前与美国空军研究实验室（AFRL）合作开展的下一代自适应发动机技术验证机（AETD）项目在高应力工况下的耐高温材料。 　　; 陶瓷基复合材料（CMC）由于其本身耐温高、密度低的优势，在航空发动机上的应用呈现出从低温向高温、从冷端向热端部件、从静子向转子的发展趋势。 CMC材料具有耐温高、密度低、类似金属的断裂行为、对裂纹不敏感、不发生灾难性损毁等优异性能，有望取代高温合金满足热端部件在更高温度环境下的使用，不仅有利于大幅减重，而且还可以节约甚至无须冷气，从而提高总压比，实现在高温合金耐温基础上进一步提升工作温度400～500℃，结构减重50%～70%，成为航空发动机升级换代的关键热结构用材。;用陶瓷发动机装备的坦克;· 碳/碳复合材料; C/C基复合材料，即碳纤维增强碳基本复合材料，它把碳的难熔性与碳纤维的高强度及高刚性结合于一体，使其呈现出非脆性破坏。由于它具有重量轻、高强度，优越的热稳定性和极好的热传导性，是当今最理想的耐高温材料，特别是在 1000-1300℃的高温环境下，它的强度不仅没有下降，反而有所提高。是近年来最受重视的一种更耐高温的新材料。最显著的优点是耐高温（大约2200℃）和低密度，可使发动机大幅度减???，以提高推重比。 主