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制備有機/無機雜化材料的常用方法有哪些,選取其中的兩種方法進行論述

作者:化工綜合網(wǎng)發(fā)布時間:2022-01-14分類:聚合物瀏覽:91


導讀:復合材料(Compositematerials),是由兩種或兩種以上不同性質的材料,通過物理或化學的方法,在宏觀上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長補短,產(chǎn)生協(xié)同效應,...

復合材料(Compositematerials),是由兩種或兩種以上不同性質的材料,通過物理或化學的方法,在宏觀上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長補短,產(chǎn)生協(xié)同效應,使復合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。復合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質細粒等。復合材料是一種混合物。在很多領域都發(fā)揮了很大的作用,代替了很多傳統(tǒng)的材料。復合材料按其組成分為金屬與金屬復合材料、非金屬與金屬復合材料、非金屬與非金屬復合材料。按其結構特點又分為:①纖維復合材料。將各種纖維增強體置于基體材料內復合而成。如纖維增強塑料、纖維增強金屬等。②夾層復合材料。由性質不同的表面材料和芯材組合而成。通常面材強度高、薄;芯材質輕、強度低,但具有一定剛度和厚度。分為實心夾層和蜂窩夾層兩種。③細粒復合材料。將硬質細粒均勻分布于基體中,如彌散強化合金、金屬陶瓷等。④混雜復合材料。由兩種或兩種以上增強相材料混雜于一種基體相材料中構成。與普通單增強相復合材料比,其沖擊強度、疲勞強度和斷裂韌性顯著提高,并具有特殊的熱膨脹性能。分為層內混雜、層間混雜、夾芯混雜、層內/層間混雜和超混雜復合材料。復合材料中以纖維增強材料應用最廣、用量最大。其特點是比重小、比強度和比模量大。例如碳纖維與環(huán)氧樹脂復合的材料,其比強度和比模量均比鋼和鋁合金大數(shù)倍,還具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性、減摩耐磨、自潤滑、耐熱、耐疲勞、耐蠕變、消聲、電絕緣等性能。石墨纖維與樹脂復合可得到膨脹系數(shù)幾乎等于零的材料。纖維增強材料的另一個特點是各向異性,因此可按制件不同部位的強度要求設計纖維的排列。以碳纖維和碳化硅纖維增強的鋁基復合材料,在500℃時仍能保持足夠的強度和模量。碳化硅纖維與鈦復合,不但鈦的耐熱性提高,且耐磨損,可用作發(fā)動機風扇葉片。碳化硅纖維與陶瓷復合,再生樹脂復合材料使用溫度可達1500℃,比超合金渦輪葉片的使用溫度(1100℃)高得多。碳纖維增強碳、石墨纖維增強碳或石墨纖維增強石墨,構成耐燒蝕材料,已用于航天器、火箭導彈和原子能反應堆中。非金屬基復合材料由于密度小,用于汽車和飛機可減輕重量、提高速度、節(jié)約能源。用碳纖維和玻璃纖維混合制成的復合材料片彈簧,其剛度和承載能力與重量大5倍多的鋼片彈簧相當。有機無機雜化材料是一種分散均勻的多相材料,兼?zhèn)溆袡C聚合物或無機聚合物的性能優(yōu)勢。它可以是無機改性有機聚合物,也可以是有機改性無機玻璃。可以通過調節(jié)有機相與無機相的組分及比例,實現(xiàn)對材料功能的“剪裁”和“組裝”。

標簽:方法制備無機


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