簡單的說,聚合物基復合材料是指以聚合物為基體,以其它材料為增強體而成的材料。
聚合物基復合材料不僅繼承聚合物的優(yōu)點,還能兼有增強相高強度的優(yōu)點。自聚合物基復合材料誕生以來,標志著人類結(jié)束了只能依靠天然材料的歷史。它是復合材料中研究最早、發(fā)展最快的一類復合材料。聚合物基復合材料的昨天、今天和明天
人類制造聚合物基復合材料的歷史,可以追溯到2000年前,我國西漢時期(公元前200年至公元8年)已出現(xiàn)用麻布增強的漆樹脂制作“脫胎漆器”的技術(shù),這是世界上最早的初期聚合物基復合材料。
20世紀70年代,對復合材料的研究拓寬了僅僅采用玻璃纖維增強樹脂的局面,開發(fā)了一批如碳纖維、碳化硅纖維、氧化鋁纖維、砸纖維、芳綸纖維、高密度聚乙烯纖維等高性能增強材料,并使用高性能樹脂、金屬與陶瓷為基體,制成先進復合材料(Advanced Composite Materials,簡稱ACM)。這種先進復合材料具有比玻璃纖維復合材料更好的性能,是用于飛機、火箭、衛(wèi)星、飛船等航空航天飛行器的理想材料。
“聚合”出來的復合材料
性能的提高者—增強體纖維
作為聚合物基復合材料的增強體,纖維是首選。纖維的種類繁多,但歸根到底主要分為兩大類:合成纖維與人造纖維。
1.人造纖維:利用竹、木材等經(jīng)化學加工和紡織而制成的纖維。
2.合成纖維:用石油產(chǎn)品、煤、石灰石、水、空氣等為原料,通過一系列化學反應制造而成。
載荷的承擔者—基體聚合物
作為聚合物基復合材料的基體,主要有兩大類:樹脂和橡膠。根據(jù)樹脂的結(jié)構(gòu)形式,又可將樹脂分為熱固性樹脂和熱塑性樹脂。
1.熱固性樹脂:熱固性樹脂主要有,不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂。
2.熱塑性樹脂:熱塑性樹脂,是指具有線型或支鏈型結(jié)構(gòu)的一類有機高分子化合物,受熱軟化(或熔化),冷卻變硬,這個過程可反復進行。
樹脂也俗稱“塑料”。提起塑料,大家并不陌生。因為它就在我們身邊,幾乎每天我們都和它們打交道。到底什么是塑料呢?它到底有多少種?嚴格意義上講塑料是以合成樹脂為主要成分的有機高分子材料,其中除主要成分樹脂外,再加入用以改善性能的各種添加劑,在適當?shù)臏囟群蛪毫ο掠跀D壓機、注射機等設備和模具中塑制成各種形狀規(guī)格的制品。