(四)特殊功能的复合材料
特殊功能的复合材料是由金属、有机高分子、无机非金属等具有不同结构和功能的材料,通过特殊工艺复合为一体的新型材料。这种复合材料利用优势互补和优势叠加而制得,既能克服原有材料的缺陷,又能突出其综合性能。
(1)玻璃钢
玻璃钢是第一代复合材料,它是一种以塑料树脂为机体、玻璃纤维为增强剂的玻璃强塑料。它具有质量轻、强度高、耐腐蚀的性能,并具有良好的隔热、隔音、抗冲击和透波的能力。
(2)碳纤维增强树脂复合材料
它在性能上优于玻璃钢,如:碳纤维增强塑料以抗腐蚀性好、摩擦系数小等优点用于轴承、轧机上。碳纤维和聚四氟乙合成的复合材料,具有耐热、耐腐蚀性的特性,适用于高坟化工泵和液压系统的密封圈。碳纤维增强树脂复合材料主要用于航空、航天事业,用它制造火箭和导弹头锥,人造卫星支承架以及飞机上的机翼等。在民用工业中,较多的用于汽车和动动器具。从70年代起,碳纤维和混纤复合材料的出现,且大量用于先进的运动器具,使之面貌一新。80年代后,又研制了碳-碳复合材料,它由多孔碳素基体和埋在其中的碳纤维骨组成。这种碳-碳复合材料的工作温度几乎位于所有复合材料的首位,因此是一种高温结构和热护的理想材料,特别是制造火箭和航天飞机上受热最高部位的最理想的材料。
(3)聚合物基、金属基和陶瓷基复合材料
①聚合物基复合材料。它又称高分子复合材料,是一种采用子排列高度有序的聚合物和无定形团状聚合结合成的新型复合材料。具有热稳定性好、抗湿性和耐环境性,易于加工,也无需纤维增强,制成薄膜就能达到所要求的特性。不过,这种复合材料只能在350摄氏度以下使用。
②金属复合材料。它具有质量轻、强度和刚度高、耐磨损、耐高温等显著特点。另外比聚合物基复合材料在导热性、导电性、抗辐射性、不吸湿、耐老化等性能上更具优越性,同进具有较高的耐高温的性能,可在350-1000摄氏度的范围内使用。
③陶瓷基复合材料。也称多相复合陶瓷,包括纤维补强陶瓷材料、颗粒弥散多相复合材料陶瓷、自补强多相复合陶瓷及功能梯度复相陶瓷等。