高性能复合材料的工业发展前景

高性能复合材料的工业发展前景

郑亚飞

山东省纺织建筑设计院有限公司

摘要：本文将介绍高性能复合材料的相关发展情况，包括一些在工业上的发展状况，并且对相应的复合材料的特点和相关应用进行相关的介绍，更好地让工业对于高性能复合材料的发展有着更好的影响，并且也可以使高性能复合材料的前景更加光明，能为更多的工业作出相应的贡献。

关键词：高性能复合材料 发展前景 工业发展

近年来，因为经济方面的问题，许多材料都出现了相关的短缺，但是高性能复合材料的发展仍是非常成功的，他可以来弥补其他材料的空缺问题，根据整个趋势的估计来算，此后对于新型复合材料的需求将会越来越大。相应研究都表明，复合材料的高强度与质量比较轻的特点都会被很多工业所利用，也会出现许多新的产品，它的性能可以帮助更多的领域取得相应的成功，并且他已经被很多领域所认可，正在飞速地占领着整个工业领域材料方面的市场。经过许多年的研究和相应的实验来看，高性能复合材料整个结构的相关技术已经取得了非常大的进步，在我们国家的航天领域和相关的工业领域都取得了非常重要的地位，并且很多企业也非常重视这种高性能复合材料，对于它的发展前景也是非常关注的，因为它可以帮助更多的领域有新的发展。本篇文章将主要介绍高性能复合材料的发展情况，包括相应复合材料结构技术的发展情况，从而来总结出整个高性能复合材料的发展前景，包括对于整个工业的相应影响。我相信高性能复合材料的发展前景一定是非常广阔的，并且它也可以为整个工业的材料发展作出非常大的贡献。

1. 高性能复合材料的特点

高性能复合材料的最主要特点就是其性能非常的优秀，他的具体的表现就是高性能复合材料的强度会非常的高，并且他的质量也会非常轻，以碳纤维来说的话，他的强度是非常大的，并且它的最高拉伸强度可以高于很多材料，并且可以做到极致的轻量化，它的强度比钢和铝合金，包括钛合金的强度都要大很多，是这些材料非常好的替代品。还有就是它的热膨胀系数非常的小吗，一般的铝合金和钢的热膨胀系数都会非常高，而这项新型的高性能复材的热膨胀系数是铝合金的1/10所以说它的热膨胀系数是非常小的。并且它的结构在高温的环境下是十分稳定的，可以保证稳定的发展，不会在一些高温的工作环境下产生相应的变形和损坏。还有一点就是抗疲劳，包括耐腐蚀性都是非常好的，在受到撞击和其他外界条件影响下都可以保证一个完整的外形，这都跟这种复合材料的界面能够阻止相关裂纹的扩展有关，它在疲劳程度下的拉伸强度也是非常大的，可以保证整个材料的使用安全。这些材料都是一次性完成的，他们减少了相关零件的数量，并且减少了装配。并且这些高性能材料的方向都是可以设计的，他们具有非常特殊的功能，可以很大项目处发挥出整个材料的性能，减少在研究过程中材料的用量，这些材料对比一下你的铝合金、钛合金和钢材来说，他们都是非常优秀的，并且可以在更多领域进行运用，为更多领域带来新的突破。

2. 关于高性能复合材料的发展

对于高性能复合材料的整体发展来看，主要这些高性能复合材料的组成材料中，最为关键就是一些比较强的纤维和一些树脂类。这些高性能复合材料的高性能，主要就是由这些高性能的纤维和树脂基来决定的，他们可以决定整个材料的相关性能问题，高性能的纤维主要就包括碳纤维、石英纤维，还有像的高分子纤维等，他们之间还包括一些混杂的纤维，主要的形式有连续性的纤维，还有一些粘连性的纤维，就比如说树脂纤维等。在复合过程中应使整体的纤维在界面上得到充分的润滑作用。为此，必须要对纤维表面进行相应的物理方法或者是说化学方法方面的处理，这样才能保证纤维与纤维之间的连接更加完好，保证整体材料的稳定性和完整性，在整体的高性能纤维之中，运量最大并且发展最快的就是碳纤维，在这些碳纤维之中主要就是相应的聚丙烯等这些预聚体所构成的，这些物质在由碳化就可以得到非常高强度的碳纤维了，随着整个碳纤维的发展，它逐渐运用到了民用之中，就比如说像一些车辆使用碳纤维，可以变得更轻，还有一些护具使用碳纤维的强度可以变得更大，并且可以减轻相应的重量。还有就是应用到航天之中，航天航空之间运用碳纤维制作宇航服，不仅可以保证宇航服更轻，还可以保证宇航服的硬度达到最大。随之碳纤维的价格也变得非常的高，主要就是因为人们对于碳纤维的运用过多。因为单方面增强纤维使用可能会造成生产费用的加大，但是运用混合强度纤维来进行相关材料的生产的话，就可以降低原材料的费用，并且他们的发展也是非常快的，用于相关高性能复合材料的树脂，金属，包括陶瓷这三大类量最大的就是树脂，因为树脂的热固性和热塑性是非常好的，树脂类的高性能纤维主要就是用到一些高温环境，包括有化学腐蚀的环境之中，他因为这种高性能复合材料可以耐化学腐蚀和承受非常高的温度，因此他们的发展也是非常迅速地。

3. 对于整个高性能复合材料的发展前景

高性能复合材料已经取得了非常大的进步，并且也被很多不同的国家事业作出了这样的贡献，在复合材料之中蜂窝夹层结构已经有了许多的突破，但是，与国际上的一些技术相比还是有着很大的差距，所以说我们还需要做一定的研究，并且对于我们研究比较差的高性能复合材料方面进行相关的提升。首先我们要对相应成型供工艺上进行不断地创新，在现有的工艺之上，我们要研究新的工艺方法，进行不断地创新，不仅要在碳纤维复合材料的单一树脂方面进行进步，还要研究其他的树脂体系来对其进行研究，并将其适用于在太空之中的材料进行相关的应用，并且在我国的航天事业中也要做出相应的发展，要研究改善高性能复合材料使用不同的恶劣环境条件的方法等。与此同时，我们还要更新相关的装备，要更新设备，提高整个设备的精准度，包括对于高性能材料的质量，我们也要做出相应的提升，我们还要强化相应的工业设计，使工艺参数达到最佳，保证在同样的材料下，可以使这种高性能复合材料的性能更加优异，价格更加廉价，并且有着非常大的用处。因为许多高性能复合材料都是一次性完工的，所以说他要求着整体的设计和一些这样的结合都必须达到非常高的水平，针对不同类型的产品，我们也要用不同类型的软件进行相关的研究，从而提高工艺的稳定性和可靠性，还有就是对于整个高性能复合材料质量方面的检查要过关，要保证在质量方面有着非常大的保证，这样才能在后期使用材料的时候不会出现太多的问题。

4. 总结与分析

高性能材料已经在许多方面有着不同的突破，但是高性能材料也有着许多的不足之处，就比如说有的高性能复合材料的研究费用比较高，还有就是生产费用比较高，我们要在不同的问题上做出相应的研究，并且将其改正，使高性能复合材料可以更好地利用到不同的领域之上，这样我们才能提高高性能复合材料的前景，只有这样，才能让更多的运用到高性能复合材料，使更多的领域得到相应的突破，加大整个工业的发展需求。还有就是对于人才的培养，我们要建设好的研究队伍，只有一支高素质的研究队伍才能够做出更好的研究成果，并且在高性能复合材料的方面也能有着更好的突破，相信在此后的研究之中，高性能复合材料一定可以为工业上的材料发展作出更大的贡献，并且高性能复合材料也一定能在工业的发展下有着不错的前景，并且对于整个的工业发展有着更大的影响意义。

参考文献：

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