碳纖維資訊：什么是復(fù)合材料？ 復(fù)合材料基材的作用是什么？

　　

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何謂復(fù)合資料復(fù)合資料就是兩種或兩種以上不同性質(zhì)，不同型態(tài)的組成資料經(jīng)過(guò)復(fù)合手段組合而成的一種多相資料。從組成與結(jié)構(gòu)部份來(lái)看，其中一相是連續(xù)的，稱為基材(matrix)(基材相)，另一相是疏散的被基材容納，稱為強(qiáng)化材(補(bǔ)弦相或強(qiáng)化材相)，然從微觀上來(lái)看，強(qiáng)化材相跟基材相之間的界面因?yàn)閺?fù)合時(shí)之物理與化學(xué)因素，會(huì)變的既不同于基材相、又不同于強(qiáng)化材相，但此一結(jié)構(gòu)對(duì)復(fù)合資料之機(jī)能會(huì)產(chǎn)生影響，界面鄰近之結(jié)構(gòu)與機(jī)能務(wù)生變更的區(qū)域可為一相，稱界面相。
　　強(qiáng)化材之功能重要在使成品存在高剛性及高強(qiáng)度，個(gè)別利用高比強(qiáng)度(比強(qiáng)度:資料的抗拉強(qiáng)度與密度之比稱之)及高比彈性模數(shù)(比彈性模數(shù):資料的楊氏模數(shù)與密度之比)之資料，以顆粒、薄月、短纖維或連續(xù)纖維之情勢(shì)散布在基材內(nèi)，以得到「輕的品質(zhì)、高的強(qiáng)度」的復(fù)合資料，例如纖維材常用的有碳纖維(碳纖維復(fù)合資料其比強(qiáng)度比鋼高5倍、比鋁合金高3.5倍)跟玻璃纖維;纖維強(qiáng)化高分子基復(fù)合資料存在品質(zhì)輕、單位分量之強(qiáng)度與剛性均高，韌性強(qiáng)，且能耐天候、耐腐化，耐疲勞等性質(zhì)，其利用范疇包含航太產(chǎn)業(yè)、民生產(chǎn)業(yè)、交通工具、化學(xué)產(chǎn)業(yè)、壓力容器等。(例如Aramidfibers俗稱kevlarokevlar的抗拉才干多少乎即是結(jié)構(gòu)用鋼筋，然而分量卻只有鋼筋的五分之一。常用于航太產(chǎn)業(yè)跟一些工程的利用)。
　　有些復(fù)合資料其比熱、熔融熱、氣化熱大，耐熱性較好，在高熱下能接收大量熱能，可為良好的耐燒蝕資料。
　　個(gè)別金屬資料之疲勞弦度極限約為其抗扛強(qiáng)度之30~50%，而有些復(fù)合資料之疲勞強(qiáng)度極限可達(dá)其抗扛強(qiáng)度之70~80%(例如:碳纖維樹脂基復(fù)合資料)，故可做出耐疲勞性好之復(fù)合資料。
　　單獨(dú)之纖維雖存在十分高的抗拉弦度及剛性，但承擔(dān)軸向壓應(yīng)力卻較小，若在無(wú)維護(hù)狀況下，纖維名義輕易受到周遭環(huán)境化學(xué)成分之侵蝕而產(chǎn)生名義缺點(diǎn)，使強(qiáng)度降落，另一方面各獨(dú)破纖維間之機(jī)械性質(zhì)差別很大，作為結(jié)構(gòu)件，光憑纖維是難以與其余結(jié)構(gòu)件彼此結(jié)合以組成結(jié)構(gòu)，因此須要基材的幫忙。
　　基材之功能包含:
　　(一)固定結(jié)構(gòu)外型，結(jié)合A化材，以堅(jiān)持強(qiáng)化材所需之走向與外形。碳纖維制品在之前還有一種說(shuō)法是，碳纖維制品與同等質(zhì)量的金屬材料相比，碳纖維的強(qiáng)度等于金屬?gòu)?qiáng)度的12倍。 內(nèi)容來(lái)自123456
　　(二)將負(fù)荷疏散傳遞至強(qiáng)化纖維。碳纖維復(fù)合材料由有機(jī)纖維經(jīng)過(guò)一系列熱處理轉(zhuǎn)化而成，含碳量高于90%的無(wú)機(jī)高性能纖維，是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。
　　(三)對(duì)強(qiáng)化纖維供給側(cè)向支撐，使弦化纖維有抗掛曲才干，使結(jié)構(gòu)存在耐壓強(qiáng)度。
　　(四)維護(hù)弦化材以避免因直接機(jī)械性接觸而導(dǎo)致名義被磨損。
　　(五)阻絕外界惡劣之環(huán)境，維護(hù)強(qiáng)化纖維不受外界化學(xué)成分所侵蝕。
　　(六)使成品存在水密性。碳纖維制品在之前還有一種說(shuō)法是，碳纖維制品與同等質(zhì)量的金屬材料相比，碳纖維的強(qiáng)度等于金屬?gòu)?qiáng)度的12倍。
　　常用的基材可分樹脂基復(fù)合資料、金屬基復(fù)合資料及非金屬機(jī)基復(fù)合資料，樹脂基復(fù)合資料包含各種熱固性樹脂基與熱塑性樹脂基高分子資料，前者如不飽跟聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯樹脂等，後者如聚丙烯、聚醚醚酮、耐隆、PPS等。所謂的熱固性，是指高分子一旦聚合成型後，加溫將無(wú)奈使其熔化，溫度夠高,只會(huì)促使其分解，會(huì)有這樣的特點(diǎn)是高分子間有水平不等的連結(jié)。

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　　至于熱塑性基材，是指高分子一旦聚合成型後，加溫可使其熔化流動(dòng)，有這樣特點(diǎn)的高分子其分子外形是較為線性，高分子與高分子間只以較弱之二次鍵鍵結(jié)，輕易予以攻破并容許高分子間作絕對(duì)之滑動(dòng)。
　　另以金屬為基材者為金屬基復(fù)合資料，如鋁基復(fù)合資料、*基復(fù)合資料、鎂基復(fù)合資料、銀基復(fù)合資料、鋼基復(fù)合資料、鋅基復(fù)合資料及鉛基復(fù)合資料等。以無(wú)機(jī)非金屬為基材之無(wú)機(jī)非金屬?gòu)?fù)合資料，可分陶瓷基、玻璃陶瓷基、水泥基、耐米陶瓷基復(fù)合資料等，例如陶瓷基之碳化矽基復(fù)合資料、氧化鋁基復(fù)合資料、Sialon陶瓷基復(fù)合資料等)
　　復(fù)合資料之命名是以相為基本，是將強(qiáng)化相(補(bǔ)強(qiáng)相)放在前面，基材相放在後面，之後再加以復(fù)合資料，如碳纖維跟環(huán)氧樹脂形成的復(fù)合資料稱為「碳纖維環(huán)氧基復(fù)合資料」，通常寫為 ;碳纖維一環(huán)氣復(fù)合資料 ；有時(shí)更簡(jiǎn)化為 ;碳纖維一環(huán)氧 ；硼纖維與鋁形成的復(fù)合資料稱為 ;硼一鋁復(fù)合資料 ；簡(jiǎn)寫為 ;硼一鋁 ; 123456
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