解析树脂基复合材料的性能及其有效应用

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　　摘要：随着社会的不断发展，树脂基复合材料的性能不断被发掘，在社会不同领域都有了较为广泛的应用。先进的树脂基复合材料甚至已经成为了当代航天航空建设的一种重要材料。文章主要围绕树脂基复合材料的发展历史、主要性能、在各个领域的应用及发展前景进行了探索与分析。
　　关键词：树脂基复合材料;性能;应用
　　中图分类号：TQ322.4文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2019）07-0066-03
　　树脂基复合材料是指通常使用玻璃纤维等各种不同的纤维增强体，以有机聚合物为机体的纤维增强材料。树脂基复合材料本身的优势较为明显，首先，树脂基复合材料的抗疲劳性较好，它比一般复合材料的疲劳极限拉伸强度要多很多倍，其次，树脂基复合材料的减震性、过载安全性、都比一般的符合材料要好。并且树脂基复合材料的成型工艺简单，是当代复合材料中性能较好的一种，在科技领域也有较为广泛的应用。
　　1 树脂基复合材料的发展历史
　　树脂基复合材料首次出现在美国，在1970年以后，人们一边研究玻璃纤维復合材料新的应用领域，一边研究开发出了一种新的复合材料——树脂基复合材料。这种新的树脂基复合材料相比于以前的玻璃纤维复合材料要有更大的优势，它与玻璃纤维复合材料的性能相比要有更大一步的提升。研究出的树脂基复合材料在投入使用以后，在科技应用取得了很好的成绩，美国的里尔芳2100号，一架八座商用机飞机的零件全部由树脂基复合材料制作而成，仅仅重567kg;哥伦比亚号航天飞机，整个机体的主心部件由树脂基复合材料构成;波音-767大型客机的部分部件也由树脂基复合材料制造，这三件作品是直到现在都可以成为树脂基复合材料发展以来较为显著的成果。
　　2树脂基复合材料的性能
　　2.1树脂基复合材料的力学性能
　　树脂基复合材料是一种新型的复合材料，它和一般的复合材料相比具有较强的性能，它比一般复合材料的抗疲劳性能较好，比一般复合材料的比模量大，比一般复合材料的比强度高。树脂基复合材料也因为它相比一般复合材料具有较为明显的优越性而得到了较为广泛的应用。
　　2.1.1树脂基复合材料的刚度
　　树脂基复合材料的刚度相比于一般复合材料的刚度要较高，它的刚度主要由组成材料的性质、刚度较强的材料所占的百分比决定。树脂基复合材料具有弹性特性复合的混合效应，相比于以前应用的复合材料，它的刚度特性材料组合较为平均，使它的整体刚度和弹性呈现出一种良好的状态，在科技领域或者其他领域应用的时候被采用的可能性较大，竞争优势较为明显。
　　2.1.2树脂基复合材料的强度
　　树脂基复合材料的强度主要根据它组成材料的强度所占的百分比例和它组成材料的强度性质决定。树脂基复合材料的组成材料和以前的复合材料相比组成成分存在一点的不同，树脂基复合材料的组成材料的强度性质在复合材料的基础上有了提升，各个不同的材料组合在一起又形成一个新的强度特性。树脂基复合材料相比于以往的复合型材料有进步，但是也不代表着没有缺陷。树脂基复合材料的强度很高，但是在不同的环境下也会遭到破坏，树脂基复合材料的组成材料分布不规则，导致它的强度分布不均，断裂的危险仍旧存在，并且断裂的方式可能会有不同的方式。除此之外，对于树脂基复合材料，界面粘结、弹性影响、纤维的搭接等等方面都会对树脂基复合材料的强度有所影响。
　　2.2树脂基复合材料的物理性能
　　树脂基复合材料自身具有多种物理性能，例如：热学性质、电学、磁学性质、光学性质、摩擦性质等等其他性质。在热学性质中还包括多种性质，热膨胀率、隔热性、耐热冲击性等等;在电学、磁学性质中有绝缘性、压电性、导电性等等;在光学性质中有透光性、散光性、吸光性、耐光性等等;除了这些物理性能，还有很多其他性质，如：透气性、减震性、隔音性等等。树脂基复合材料拥有这些众多的物理性能，使它在使用的过程中和其他复合材料相比具有较高的竞争力，树脂基复合材料能够将众多有利的性能组合到一块，从而能够使最终的效果达到最优。树脂基复合材料的物理性能虽然很多，但仍有不足之处，在具体应用的时候可以通过调节树脂基复合材料的填料的方法来调节树脂基复合材料的物理性能。
　　2.3树脂基复合材料的化学性能
　　树脂基复合材料是由各种化学性能不同的基底材料组成，每一种基底材料的化学性能都存在着或多或少的不同点，并且这些基底材料本身就是有机物质，容易和一些溶剂或者含有化学成分的物质发生反应，也可能被有机溶剂侵蚀、溶胀、溶解或者被腐蚀。由于基底材料的不同，树脂基复合材料对不同的物质反应也不相同，一般的树脂基复合材料都耐强酸、耐盐、耐酯，但是普遍都不耐碱。因为树脂基复合材料一般用于机器的建设，所以对水的影响一般收到了人们普遍的重视，树脂基复合材料遇到水时，自身的介电强度将会下降，也有可能会出现化学键断裂产生光散射和不透明性的情况，树脂基复合材料会受到水的影响，水不仅对树脂基复合材料的化学性能有影响，同样对树脂基复合材料的力学性能也有一定的影响。树脂基复合材料的化学性能和力学性能之间也会相互影响，树脂基复合材料的一些化学聚合物在受到高温的时候会产生一层耐热焦炭，然后等本身物质挥发后，会和一些分解物质产生反应，然后进一步提升自己本身的耐热程度，也会产生新的力学性能，如抗震性。
　　3 树脂基复合材料的应用
　　3.1树脂基复合材料在建筑领域的应用
　　建筑工业的不断地发展，建筑施工对建筑材料的要求也不断提升，建筑工业在不断寻求能够满足当代建筑工业现状的建筑材料，树脂基复合材料的出现正好满足了建筑工业对新型建筑材料的要求。树脂基复合材料因为自身的优势，在建筑工业中应用十分广泛，为建筑工业提供了极大的便利，也促进了建筑工业的进一步发展。在建筑工业施工中采用树脂基复合材料能够减轻建筑本身的重量，使之没有那么的笨重，而且树脂基复合材料自身性能较高，力学性能、物理性能、化学性能都比较突出，应用于建筑工业能够提升建筑的使用功能和使用寿命，是一种新型的建筑工业材料。树脂基复合材料的成本较低，还有利于降低建筑工业施工的成本，实现用较低的成本使用优质的建筑材料，提升建筑工业技术的目标。目前，树脂基复合材料已经广泛应用于建筑工程行业，同时也为建筑工业带来了很大的便利，在建筑工业中，建筑围栏、门窗装饰材料、高层建筑楼房等等也都大多采用了树脂基复合材料构造。 　　3.2树脂基复合材料的在化学工业中的应用
　　树脂基复合材料的化学性能较高，和一般的复合材料相比，树脂基复合材料的化学性能更加适合在化学工业中的建设。树脂基复合材料由于自身化学性能的原因，它的耐腐蚀性较高，并且在众多的复合型建筑材料中属于佼佼者，在化学工业的建设中，很多的建筑和建筑工具的建设都需要具有较强的耐腐蚀性的特征，所以，树脂基复合材料的优势在这一方面就尤其明显，很多的化学工业建设都会优先选择树脂基复合材料作为建筑材料。在化学工业中，石油、化肥、制盐、制药等等都會采用树脂基复合材料作为原材料。树脂基复合材料的比强度高，材料本身的质量较小，方便运输，防腐性较强还具有良好的保温效果，所以，树脂基复合材料现在已经被广泛的应用到了化学工业的各个方面。
　　3.3树脂基复合材料在机械工业中的应用
　　树脂基复合材料本身的物理性能、化学性能和力学性能都比一般复合材料的要好，具有一般复合材料没有或者较强的性能，它的比强度高，抗疲劳性较好，在机械工业中，一些较为主要的机械部件都会采用树脂基复合材料，如机械工业中的运输机械、制冷机械、起重机等等都有采用树脂基复合材料。树脂基复合材料的抗震性能和抗断裂性较好，在机械工业中，一些机械原材料的选择首先就要考虑到这些性能，机械工业中的产品受到的压力和重力较多，机械如果抗震性能和抗断裂性能不高，机械的使用寿命便不会很长，机械的使用度便不好，树脂基复合材料因自身优势，可以满足机械工业中对原材料的要求，所以，在机械工业中，树脂基复合材料的采用度很高。树脂基复合材料最早得到应用时便是在电气行业，电器行业对材料的性能要求更为仔细与高标准，并且电气行业对复合材料的需求量很大，所以，在电气行业中，树脂基复合材料的采用量也很大。
　　3.4树脂基复合材料在医疗、体育、娱乐方面的应用
　　树脂基复合材料不仅仅是工业中才可以使用的原材料，它的应用范围很广，在医疗、体育和娱乐方面也有很广泛的应用。在医疗方面，树脂基复合材料的优势尤其明显，它可以作为制作人工器官的原材料，并且，树脂基复合材料的性能较高，会减少人工器官对人体造成的伤害和人工器官和人体的不匹配程度，树脂基复合材料制作而成的人工器官也会相较于其他的复合材料制作而成的器官的寿命较长，是医疗方面的一大进步。在体育方面，树脂基复合材料可以应用于制作体育器材，体育器材最主要的要求就是抗击打性，树脂基复合材料的抗震性能很高，由树脂基复合材料制作而成的体育器材会相比一般复合材料制作而成的使用感要好，而且，树脂基复合材料的质量较轻，易设计，耐腐蚀性较高，一般的体育器材使用树脂基复合材料的情况会较多。在娱乐方面，很多大型的娱乐场所都会采用复合材料来进行娱乐设施的建设，而树脂基复合材料的性能更好，采用树脂基复合材料会增加娱乐设施的安全程度，现在，国内的众多大型娱乐场所为保证游人的安全性，都已采用了玻璃钢作为娱乐设施的原材料。
　　4 结语
　　随着社会科技水平的不断提高，树脂基复合材料的研究也在不断地发展，由原先的极少数的种类现在变得越来越多，成本在不断地降低，质量却在不断地提升。树脂基复合材料的性能较高，相信经过不断地研究与发展一定会发掘出树脂基复合材料更大的作用，树脂基复合材料的应用范围也会变得越来越广。
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