文档介绍：新型纺织纤维作业新型纺织纤维作业姓名李智班级轻化1202学号1090212208江南大学纺织服装学院轻化工程系有关硼纤维及其复合材料的研究及应用李智摘要该文从硼纤维的基本性质及与其他纤维性能上的比较等方面,综述了复合材料增强机理和硼纤维增强复合材料的性能特点,并简述了硼纤维增强复合材料的应用领域,对其在未来的发展和应用进行了展望｡关键词硼纤维;复合材料;性能特点;paredwithotherfiberswerediscussed,positematerialswerereviewed,,;PerformanceCharacteristics;Application20世纪以来,高度成熟的钢铁工业已成为现代工业的重要支柱,在已使用的结构材料中,钢铁材料占了一半以上,但是随着宇航、导弹､原子能等现代科技的飞速发展,现代的钢铁和有色合金材料已越来越难以满足客观形势的需要｡20世纪4O年代发展起来的新型复合材料将多种材料的优点集于一身,扬长避短,兼有高强度､高模量和轻密度等一系列优点,所以迅速在各行各业都得到了广泛的应用｡为了提高复合材料的力学性能引入增强体主要有三种形式:颗粒､晶须和纤维｡纤维增强复合材料因其固有的优点,是发展最早､应用最广泛的一类复合材料｡从20世纪5O年代开始,纤维增强复合材料就成为了研究和使用的重点对象,其核心技术是开发质量轻､强度和纵向弹性模量高的纤维增强材料｡在诸多种类的纤维增强复合材料中,硼纤维复合材料由于强度好､韧性大､抗疲劳､抗冲击性能好等突出的性能而倍受青睐,其缺点就是价格相对比其他增强体复合材料偏高,实际生产生活中大规模推广应用有一定难度｡,是用化学气相沉积法使硼纤维沉积在钨丝或碳纤维芯材上制得的直径为100~200m的连续单丝｡它具有相对于其他陶瓷纤维难以比拟的高强度､高模量和低密度等特点,是制备高性能复合材料的重要增强纤维｡硼纤维拉伸强度超过了高强度钢,,强度比普通金属(钢､铝等)高4~8倍｡硼的硬度极高,,仅次于金刚石,比碳化硅几乎高40%,比碳化钨高1倍｡,在拉伸强度略优(T300的拉伸强度3530MPa)条件下,拉伸模量比T300高约74%(T300拉伸模量230GPa),亦即硼纤维的刚度大大高于碳纤维｡2硼纤维增强复合材料机理复合材料性能与组分性能､组分分布以及组分间的物理､化学作用有密切关系｡用纤维增强塑料､混凝土､陶瓷基体等,能使整体复合材料的强度､韧性增大,其抗疲劳､抗冲击性能也能得到很大的改善,其主要原因就是当纤维定向或不定向地分散在复合材料中时,基体与纤维是紧密结合的,纤维将限制基体的变形,于是在基体和纤维界面部分产生了剪应力,并通过剪应力将复合材料承受的载荷合理地分配在纤维和基体两种组分上｡纤维会受到比基体更大的拉应力,这就是纤维起到增强的原因｡纤维能阻滞基体微裂纹的扩展也是其增强的一个重要原因,近年来,国内外对纤维的桥联增强效应已经有了很多的研究成果。影响复合材料断裂韧性的因素中,纤维性能及铺设方向和次序是主要的,基体的作用也很大,其关系不同于一般力学性能的规律,要达到最高的断裂韧性,最佳的纤维性能､基体性能及纤维方向､配比､叠成次序和界面强度的理论问题还有待深入研究｡､镁､铁等金属材料和树脂,但主要用于增强金属材料,它是现在唯一实用的金属增强用纤维｡在金属基复合材料中,硼/铝的发展历史最长,20多年来的研究与试验积累了大量的数据与丰富的经验｡铝和硼纤维增强体复合,可以把铝及铝合金良好的韧性､延展性和容易成形的优点与硼纤维的高强度､耐烧蚀和质量轻等优点结合在一起,既克服了增强体脆性的弱点,又弥补了基体金属硬度不足和较重的缺点｡硼纤维增强铝基复合材料作为当前纤维强化金属的一个较典型的代表,具有高的比强度和比模量以及高强度和刚性､轻质量､高导热性和低热膨胀性等突出优点,具有优异的疲劳强度和耐蚀性能,能在300摄氏度或更高的温度下安全工作,主要用于制造对质量和刚度要求高的航空､航天飞行器部件｡硼纤维在和金属复合时,与金属基体之间的润湿性比较好,而且反应性比较低,纤维直径较大因而操作简便｡但也正是由于纤维的直径较大,从而导致制成复合材料时在纤维纵向容易断裂,而且价格也贵｡采用新的较小直径硼纤维及硼/碳纤维环氧树脂预浸带用于加强低熔点