七大最具潜力复合材料

张明 2024-05-28

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7大最具潜力的复合材料。

高性能碳纤维及其复合材料

High performance carbon fiber and

its composite materials

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％。

高性能对位芳纶纤维及其复合材料

High performance para aramid fibers and

its composite materials

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。

超高分子量聚乙烯纤维及其复合材料

Ultra high molecular weight polyethylene

fiber and Its composite materials

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。

碳/碳复合材料

Carbon/carbon composite materials

碳/碳复合材料是碳纤维及其织物增强的碳基复合材料，具有质量轻、耐烧蚀性好、抗热冲击好、高温强度高、可设计性强等突出特点，被认为是最有发展前途的高温材料之一。

碳/碳复合材料由于其独特的性能，已广泛应用于航空航天、汽车工业、医学等领域，如火箭发动机喷管及其喉衬、航天飞机的端头帽和机翼前缘的热防护系统、飞机刹车盘等。

玄武岩纤维增强复合材料

Basalt fiber reinforced composite material

玄武岩纤维具有很高的强度和刚度，耐高温抗腐蚀，同时也很轻。相对于其他复合材料来说具有可降解、无毒、对环境无污染等特点，被誉为21世纪的“绿色工业材料”。在航空航天、军工、道路交通等领域具有较高的应用价值。

碳/陶复合材料

Carbon/ceramic composite material

碳/陶复合材料具有高性能陶瓷的高强度、高模量、高硬度、耐冲击、抗氧化、耐高温、耐酸碱、热膨胀系数小、比重轻等优点，是一种能满足 1650℃使用的新型高温结构材料和功能材料。同时，碳/陶复合材料还克服了一般陶瓷材料的脆性大、功能单一等缺点，是公认的理想高温结构材料和摩擦材料之一。