Sept matériaux composites les plus prometteurs

Sept matériaux composites les plus prometteurs

Nous sommes dans une ère en évolution rapide, le développement rapide de la science et de la technologie, le rythme de mise à jour de la technologie des nouveaux matériaux est également de plus en plus rapide.Un seul matériau a été difficile de répondre aux exigences de l'humanité sur une variété d'indicateurs complets, le matériau composite est devenu une tendance inévitable.Les matériaux composites dans une telle tendance de développement vigoureux, de croissance rapide de la taille du marché, dans le même temps, le matériau vert, à faible teneur en carbone, de haute performance, de recyclage renouvelable et d'autres caractéristiques respectueuses de l'environnement y prêtent progressivement attention.Alors, quels sont les matériaux qui présentent un potentiel de développement dans l'esprit de l'industrie ?Aujourd’hui, pour vous emmener comprendre les 7 matériaux composites les plus prometteurs.

1. Fibre de carbone haute performance et ses matériaux composites

La fibre de carbone en tant que « roi du poids léger », sa densité est inférieure à 1/4 de celle de l'acier, sa résistance est 5 à 7 fois supérieure à celle de l'acier, tout en ayant des températures élevées, un frottement, une conductivité thermique, une résistance à la corrosion et d'autres caractéristiques.La fibre de carbone est principalement utilisée comme matériau de renforcement et comme résine, métal, céramique et composite de carbone, pour la fabrication de matériaux composites avancés.Composites de résine époxy renforcés de fibres de carbone, sa résistance spécifique et son module spécifique dans les matériaux d'ingénierie existants sont les plus élevés.

Diamètre de la fibre de carbone de seulement 5 microns, équivalent à une racine des cheveux de dix à douze, mais la résistance de l'alliage d'aluminium est plus de quatre fois supérieure.Par rapport aux pièces structurelles en alliage d'aluminium, l'effet de réduction de poids du matériau composite en fibre de carbone peut atteindre 20 % à 40 % ;par rapport aux pièces métalliques en acier, l'effet de réduction de poids du matériau composite en fibre de carbone peut atteindre 60 % à 80 %.

2. Fibre para-aramide haute performance et ses matériaux composites

La fibre para-aramide est un matériau stratégique extrêmement important, sa résistance est 5 à 6 fois supérieure à celle du fil d'acier, son module spécifique est 2 à 3 fois supérieur à celui de l'acier ou de la fibre de verre, sa ténacité est 2 fois supérieure à celle de l'acier et son poids n'est que d'environ 1/ 5 de l'acier.

Il peut être utilisé à la fois comme matériaux structurels porteurs, mais également comme matériaux fonctionnels résistants à la chaleur, à l'ablation et à la corrosion. Il s'agit actuellement de la plus grande échelle de production au monde de modules élevés, de haute résistance, de haute température, de résistance aux acides et aux alcalis, de poids léger et d'autres excellentes propriétés de l'une des fibres organiques.

La fibre para-aramide haute performance et ses composites sont principalement utilisés dans l'amélioration des fibres optiques, l'industrie automobile, l'aérospatiale, les équipements électriques, le transport ferroviaire, la protection militaire, les articles de sport, les nouvelles énergies et d'autres domaines.Ces dernières années, la recherche et le développement de fibres para-aramides en Chine ont été fructueux et les barrières techniques ont été constamment brisées.

3. Fibre de polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé et ses matériaux composites

La fibre de polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé et la fibre de carbone, la fibre d'aramide et connues comme les trois principales fibres de haute technologie au monde, sont actuellement la résistance et le module les plus élevés au monde que la fibre, son poids moléculaire de 1 million à 5 millions de polyéthylène filé fibres.

Compte tenu de son poids léger, de sa haute résistance, de son absorption d'énergie spécifique et d'autres caractéristiques, a progressivement remplacé la fibre aramide, devenue le premier choix de fibre dans le domaine des pare-balles individuels.

4. Matériaux composites carbone/carbone

Les composites carbone/carbone sont des fibres de carbone et leurs tissus sont renforcés à base de carbone, avec un poids léger, une bonne résistance à l'ablative, une bonne résistance aux chocs thermiques, une résistance à haute température, une capacité de conception et d'autres caractéristiques exceptionnelles, est considéré comme l'un des composites à haute température les plus prometteurs. matériaux.

En raison de leurs propriétés uniques, les composites carbone/carbone ont été largement utilisés dans l'aérospatiale, l'industrie automobile, la médecine et d'autres domaines, tels que les tuyères des moteurs de fusée et leurs garnitures de gorge, les embouts des navettes spatiales et les systèmes de protection thermique des bords d'attaque des ailes, des avions. disques de frein et ainsi de suite.

5. Composites renforcés de fibres de basalte

Les fibres de basalte ont une résistance et une rigidité élevées, résistent aux températures élevées et à la corrosion et sont également très légères.Comparé à d'autres matériaux composites, il est dégradable, non toxique, non polluant pour l'environnement, etc. Il est connu comme le « matériau industriel vert » du 21e siècle.Il a une grande valeur d'application dans l'aérospatiale, l'industrie militaire, le transport routier et d'autres domaines.

6. Matériaux composites carbone/céramique

Les composites carbone/céramique avec céramique haute performance, haute résistance, module élevé, dureté élevée, résistance aux chocs, résistance à l'oxydation, résistance aux températures élevées, aux acides et aux alcalis, faible coefficient de dilatation thermique, poids léger, etc., sont un nouveau type de haute température des matériaux structurels et fonctionnels pour répondre à l'utilisation de 1650 ° C. Dans le même temps, les composites carbone/céramique peuvent également être utilisés dans le domaine de l'aérospatiale, de l'armée, de la circulation routière et dans d'autres domaines.Dans le même temps, les composites carbone/céramique surmontent également les matériaux céramiques généraux, fragiles, à fonction unique et autres défauts, et sont reconnus comme l'un des matériaux structurels et matériaux de friction idéaux à haute température.

Les matériaux composites carbone/céramique sont largement utilisés dans l'aérospatiale, l'industrie de la défense, l'énergie, l'automobile, les trains à grande vitesse et d'autres domaines.Il est reconnu comme le matériau structurel et le matériau de friction à haute température le plus idéal dans la nouvelle génération de matériaux de freins pour avions et automobiles, et il est également connu comme le plus haut niveau de performance des matériaux de frein à l'heure actuelle.

7. Composite à matrice métallique

Le composite à matrice métallique est un matériau composite artificiellement combiné avec une ou plusieurs phases de renforcement métalliques ou non métalliques avec du métal et son alliage comme matrice, ce qui constitue une branche importante des matériaux composites modernes.

Il se caractérise par une résistance transversale et au cisaillement élevée, une bonne ténacité et fatigue ainsi que d'autres propriétés mécaniques complètes, et présente également les avantages de conductivité thermique, de conductivité électrique, de résistance à l'abrasion, de faible coefficient de dilatation thermique, de bon amortissement, de non-hygroscopie, pas de vieillissement. et la non-pollution.En raison de ses excellentes performances, il est largement utilisé dans les industries de l’aérospatiale, de l’automobile, de l’électronique et de la fabrication de machines.