我们正处在一个日新月异、飞速变革的时代,科技快速发展,新材料技术的更新换代的步伐也越来越快。单一的材料已经很难满足人类对各种综合指标的要求,材料复合化成为必然趋势。复合材料在这样的趋势下蓬勃发展,市场规模迅速增长,同时,对材料绿色、低碳、高性能、可再生循环等环境友好特性逐步重视。那么,哪些材料才是业内人士心目中具有发展潜力的?今天,带你了解最具发展潜力的7大复合材料。
1.高性能碳纤维及其复合材料
碳纤维作为“轻量化之王”,其密度不到钢的1/4、强度却是钢的5-7倍,同时具有耐高温、抗摩擦、导热与耐腐蚀等特性。碳纤维的主要用途是作为增强材料与树脂、金属、陶瓷及炭等复合,制造先进复合材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度及比模量在现有工程材料中是最高的。
碳纤维直径只有5微米,相当于一根头发丝的十到十二分之一,强度却在铝合金4倍以上。与铝合金结构件相比,碳纤维复合材料减重效果可达到20%-40%;与钢类金属件相比,碳纤维复合材料的减重效果可达到60%-80%。
2.高性能对位芳纶纤维及其复合材料
对位芳纶纤维是一种极其重要的战略物质,其强度是钢丝的5~6倍,比模量是钢材或玻璃纤维的2~3倍,韧性是钢材的2倍,而重量仅为钢材的1/5左右。
它既可作为承载负荷的结构材料,又可作为防热、防烧蚀、防腐蚀的功能性材料,是目前世界上生产规模最大的高模量、高强度、耐高温、耐酸碱、重量轻等优良性能的有机纤维之一。
高性能对位芳纶纤维及其复合材料主要应用于光纤增强,汽车工业,航空航天,电气设备,轨道交通,军事保护,体育用品,新能源等领域。近些年来,我国对位芳纶纤维的研究开发卓有成效,技术壁垒被不断攻破。
3.超高分子量聚乙烯纤维及其复合材料
超高分子量聚乙烯纤维与碳纤维、芳纶纤维并称为世界三大高科技纤维,是目前世界上比强度和比模量最高的纤维,其分子量在100万~500万的聚乙烯所纺出的纤维。
鉴于其质轻、高强、比能量吸收高等特点,已逐步取代芳纶纤维,成为个体防弹领域的首选纤维。