Siete materiales compuestos más prometedores

Siete materiales compuestos más prometedores

Estamos en una era que cambia rápidamente, el rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología, el ritmo de actualización de la tecnología de nuevos materiales también es cada vez más rápido.Ha sido difícil que un solo material cumpla con los requisitos de la humanidad en una variedad de indicadores integrales, el material compuesto se ha convertido en una tendencia inevitable.Los materiales compuestos en una tendencia de desarrollo vigoroso, rápido crecimiento en el tamaño del mercado, al mismo tiempo, el material verde, bajo en carbono, de alto rendimiento, reciclaje renovable y otras características respetuosas con el medio ambiente poco a poco prestan atención.Entonces, ¿qué materiales tienen potencial de desarrollo en la mente de la industria?Hoy, le llevaremos a comprender los 7 materiales compuestos más prometedores.

1. Fibra de carbono de alto rendimiento y sus materiales compuestos.

La fibra de carbono es el 'rey del peso ligero', su densidad es inferior a 1/4 de la del acero, su resistencia es de 5 a 7 veces mayor que la del acero, y tiene altas temperaturas, fricción, conductividad térmica y resistencia a la corrosión, entre otras características.El principal uso de la fibra de carbono es como material de refuerzo y composites de resina, metal, cerámica y carbono, fabricando materiales compuestos avanzados.Compuestos de resina epoxi reforzada con fibra de carbono, su resistencia específica y módulo específico en los materiales de ingeniería existentes es el más alto.

El diámetro de la fibra de carbono es de sólo 5 micrones, equivalente a una rayita de diez a doce, pero la resistencia de la aleación de aluminio es más de cuatro veces mayor.En comparación con las piezas estructurales de aleación de aluminio, el efecto de reducción de peso del material compuesto de fibra de carbono puede alcanzar un 20% ~ 40%;En comparación con las piezas metálicas de acero, el efecto de reducción de peso del material compuesto de fibra de carbono puede alcanzar un 60% ~ 80%.

2. Fibra de paraaramida de alto rendimiento y sus materiales compuestos.

La fibra de para-aramida es un material estratégico extremadamente importante, su resistencia es de 5 a 6 veces mayor que la del alambre de acero, su módulo específico es de 2 a 3 veces mayor que el del acero o la fibra de vidrio, su tenacidad es 2 veces mayor que la del acero y su peso es sólo aproximadamente 1/10. 5 del acero.

Se puede utilizar como materiales estructurales de carga, pero también como materiales funcionales resistentes al calor, ablativos y a la corrosión. Actualmente es la escala de producción más grande del mundo de alto módulo, alta resistencia, alta temperatura, resistencia a ácidos y álcalis, peso ligero y otras excelentes propiedades de una de las fibras orgánicas.

La fibra de para-aramida de alto rendimiento y sus compuestos se utilizan principalmente en mejora de fibra óptica, industria automotriz, aeroespacial, equipos eléctricos, transporte ferroviario, protección militar, artículos deportivos, nuevas energías y otros campos.En los últimos años, la investigación y el desarrollo de fibras de paraaramida en China han sido fructíferos y las barreras técnicas se rompen constantemente.

3. Fibra de polietileno de peso molecular ultraalto y sus materiales compuestos.

La fibra de polietileno de peso molecular ultraalto y la fibra de carbono, la fibra de aramida y conocidas como las tres principales fibras de alta tecnología del mundo, tienen actualmente la resistencia y el módulo más altos del mundo que la fibra, su peso molecular de 1 millón a 5 millones del polietileno hilado. fibras.

En vista de su peso ligero, alta resistencia, absorción de energía específica y otras características, ha reemplazado gradualmente a la fibra de aramida y se ha convertido en la primera opción de fibra en el campo de la protección contra balas individual.

4. Materiales compuestos de carbono/carbono

Los compuestos de carbono/carbono son fibras de carbono y sus tejidos reforzados con compuestos a base de carbono, con peso ligero, buena resistencia ablativa, buena resistencia al choque térmico, resistencia a altas temperaturas, designabilidad y otras características sobresalientes, se consideran uno de los compuestos de alta temperatura más prometedores. materiales.

Debido a sus propiedades únicas, los compuestos de carbono/carbono se han utilizado ampliamente en la industria aeroespacial, la industria automotriz, la medicina y otros campos, como las toberas de motores de cohetes y sus revestimientos de garganta, tapas de extremo de transbordadores espaciales y sistemas de protección térmica para bordes de ataque de alas, aviones. discos de freno, etc.

5. Compuestos reforzados con fibra de basalto

Las fibras de basalto tienen alta resistencia y rigidez, son resistentes a las altas temperaturas y a la corrosión, y además son muy ligeras.En comparación con otros materiales compuestos, es degradable, no tóxico, no contaminante para el medio ambiente, etc. Se le conoce como el 'material industrial verde' en el siglo XXI.Tiene un alto valor de aplicación en la industria aeroespacial, militar, transporte por carretera y otros campos.

6. Materiales compuestos de carbono/cerámica

Los compuestos de carbono/cerámica con cerámica de alto rendimiento, alta resistencia, alto módulo, alta dureza, resistencia al impacto, resistencia a la oxidación, alta temperatura, resistencia a ácidos y álcalis, pequeño coeficiente de expansión térmica, peso ligero, etc., es un nuevo tipo de alto Materiales estructurales y funcionales de temperatura para cumplir con el uso de 1650 ° C. Al mismo tiempo, los compuestos de carbono / cerámica también se pueden usar en el campo aeroespacial, militar, del tráfico por carretera y otros campos.Al mismo tiempo, los compuestos de carbono/cerámica también superan los materiales cerámicos generales, frágiles, de función única y otras deficiencias, y se reconocen como uno de los materiales estructurales y de fricción ideales para altas temperaturas.

Los materiales compuestos de carbono/cerámica se utilizan ampliamente en la industria aeroespacial, de defensa, energía, automoción, trenes de alta velocidad y otros campos.Es reconocido como el material estructural de alta temperatura y el material de fricción más ideal en la nueva generación de materiales para frenos de aviones y automóviles, y también es conocido como el nivel más alto de rendimiento del material para frenos en la actualidad.

7. Compuesto de matriz metálica

El compuesto de matriz metálica es un material compuesto combinado artificialmente con una o varias fases de refuerzo metálicas o no metálicas con metal y su aleación como matriz, que es una rama importante de los materiales compuestos modernos.

Se caracteriza por una alta resistencia transversal y al corte, buena tenacidad y fatiga y otras propiedades mecánicas integrales, y también tiene las ventajas de conductividad térmica, conductividad eléctrica, resistencia a la abrasión, pequeño coeficiente de expansión térmica, buena amortiguación, no higroscopicidad y sin envejecimiento. y no contaminación.Debido a su excelente rendimiento, se utiliza ampliamente en las industrias aeroespacial, automotriz, electrónica y de fabricación de máquinas.