私たちは科学と技術の急速な発展を遂げて、急速な変化の時代にあり、新しい材料技術の更新のペースも速く速くなっています。単一の材料は、さまざまな包括的な指標に対する人間の要件をほとんど満たすことができず、材料の複合材料は避けられない傾向になりました。複合材料はこの傾向の下で活況を呈しており、市場規模は急速に増加しています。同時に、緑、低炭素、高性能、再生可能リサイクルなどの材料の環境に優しい特性が徐々に評価されます。それで、どの資料が業界関係者の心に開発の可能性を持っていますか？今日は、最も有望な7つの複合材料を見てみましょう。
高性能炭素繊維とその複合材料高性能炭素繊維とその複合材料は、「King of Lightweight」として、炭素繊維の密度は1/4未満で、鋼の5〜7倍の強度があります。また、高温抵抗、摩擦抵抗、熱伝導率、耐食性の特性もあります。炭素繊維の主な使用は、補強材料として使用され、樹脂、金属、セラミック、炭素で複合して、高度な複合材料を製造します。炭素繊維強化エポキシ樹脂複合材料は、既存のエンジニアリング材料の中で最も高い特異的強度と特異的弾性率を持っています。炭素繊維の直径はわずか5ミクロンで、髪の10分の1から12分の1に相当しますが、その強度はアルミニウム合金の4倍以上です。アルミニウム合金の構造部品と比較して、炭素繊維複合材料は重量を20％〜40％減らすことができます。鋼の金属部品と比較して、炭素繊維複合材料は重量を60％〜80％減らすことができます。
高性能パラアラミッドファイバーとその複合材料パラアラミッド繊維は、非常に重要な戦略的材料です。その強度は鋼線の5〜6倍であり、その特定の弾性率は鋼またはガラス繊維の2〜3倍であり、その靭性は鋼の2倍であり、その重量は鋼の約1/5にすぎません。これは、負荷をかける構造材料として、および熱保護、アブレーション抵抗、耐食性のための機能的材料として使用できます。現在、高弾性率、高強度、高温抵抗、酸、アルカリ抵抗、および軽量を備えた世界最大の有機繊維の1つです。高性能パラアラミッドファイバーとその複合材料は、主に光ファイバー補強、自動車産業、航空宇宙、電気機器、鉄道輸送、軍事保護、スポーツ製品、新しいエネルギー、その他の分野で使用されています。近年、私の国のパラ・アラミド繊維の研究開発は実り豊かであり、技術的な障壁が継続的に壊れています。
超分子量ポリエチレン繊維とその複合材料材料高分子量ポリエチレン繊維とその複合材料は、世界の3つの主要なハイテク繊維と炭素繊維およびアラミド繊維として知られています。これは、世界で最も高い特異的強度と特定の弾性率を持つ繊維です。分子量が100万から500万のポリエチレンから紡がれた繊維です。その軽量、高強度、および特異的なエネルギー吸収が高いことを考慮して、それは徐々にアラミッド繊維を置き換え、個々の防弾の分野で好ましい繊維になりました。
炭素/炭素複合材料材料/炭素複合材料は、炭素繊維とその布で補強された炭素ベースの複合材料です。それらは、軽量、良好なアブレーション抵抗、良好な熱衝撃耐性、高温強度、強い設計などの優れた特性を持っています。それらは、最も有望な高温材料の1つであると考えられています。独自の特性により、炭素/炭素複合材料は、航空宇宙、自動車産業、医学、およびロケットエンジンノズルや喉の裏地、スペースシャトルエンドキャップ、翼縁の縁のブレーキディスクなどの熱保護システムなど、他のフィールドで広く使用されています。
玄武岩繊維強化複合材料材料繊維強化複合材料材料繊維は、高強度と剛性、高温抵抗、耐食性を持ち、また非常に軽いです。他の複合材料と比較して、それは生分解性、非毒性、環境に優しいものであり、21世紀の「グリーン産業材料」として知られています。航空宇宙、軍事産業、道路交通、その他の分野で高度なアプリケーション値を持っています。
炭素/セラミック複合材料炭素/セラミック複合材料には、高強度、高弾性、高硬度、耐衝撃性、酸化抵抗、高温耐性、酸とアルカリ耐性、小さな熱膨張係数、および高パフォーマンスセラミックの光特異的重力の利点があります。これは、1650度の使用を満たすことができる新しいタイプの高温構造材料と機能的材料です。同時に、炭素/セラミック複合材料は、高い脆性や単一機能などの一般的なセラミック材料の欠点も克服し、理想的な高温構造材料と摩擦材料の1つとして認識されています。
炭素/セラミック複合材料は、航空宇宙、国防、軍事産業、エネルギー、自動車、高速列車、その他の分野で広く使用されています。これは、新世代の航空機と自動車ブレーキ材料における最も理想的な高温構造材料および摩擦材料として認識されており、現在の最高レベルのブレーキ材料性能としても知られています。
金属マトリックスコンポジット金属マトリックスコンポジットは、マトリックスとしての金属およびその合金と1つ以上の金属または非金属の補強材と人工的に組み合わされた複合材料です。それは現代の複合材料の重要な枝です。メカニズムの観点からのその特性は、高い横方向とせん断強度、丈夫さや疲労などの良好な包括的な機械的特性であり、熱伝導率、電気伝導率、耐摩耗性、小さな熱膨張係数、良好な減衰、湿気吸収、老化、汚染なしの利点もあります。パフォーマンスが優れているため、航空宇宙、自動車、電子機器、機械製造業で広く使用されています。
