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1、聚合物納米復(fù)合材料與普通粒子填充聚合物復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能上有何差

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本文目錄一覽：

• 1、聚合物納米復(fù)合材料與普通粒子填充聚合物復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能上有何差異
• 2、聚合物基復(fù)合材料的主要性能有哪些
• 3、復(fù)合材料主要用于那些領(lǐng)域，有什么優(yōu)勢
• 4、上交的材料和北航的信息怎么選啊

聚合物納米復(fù)合材料與普通粒子填充聚合物復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能上有何差異

聚合物納米復(fù)合材料與普通粒子填充聚合物復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能上差異：

聚合物只是一種有機(jī)物，是一種物質(zhì)，不是復(fù)合材料。復(fù)合材料是由兩種以上的材料組合在一起構(gòu)成的，當(dāng)然聚合物可以是復(fù)合材料的組成物質(zhì)之一，例如可以作為復(fù)合材料的基體材料。

聚合物材料是指由許多相同的、簡單的結(jié)構(gòu)單元通過共價鍵重復(fù)連接而成的高分子量(通常可達(dá)10～106)化合物。例如聚氯乙烯分子是由許多氯乙烯分子結(jié)構(gòu)單元“—CH2CHCl—”重復(fù)連接而成，因此“—CH2CHCl”—又稱為結(jié)構(gòu)單元或鏈節(jié)。

背景

復(fù)合材料由于其優(yōu)良的綜合性能，特別是其性能的可設(shè)計性被廣泛應(yīng)用于航空航天、國防、交通、體育等領(lǐng)域，納米復(fù)合材料則是其中最具吸引力的部分，如今發(fā)展很快，世界發(fā)達(dá)國家新材料發(fā)展的戰(zhàn)略都把納米復(fù)合材料的發(fā)展放到重要的位置。該研究方向主要包括納米聚合物基復(fù)合材料、納米碳管功能復(fù)合材料、納米鎢銅復(fù)合材料。

聚合物基復(fù)合材料的主要性能有哪些

復(fù)合材料中以纖維增強(qiáng)材料應(yīng)用最廣、用量最大。其特點是比重小、比強(qiáng)度和比模量大。例如碳纖維與環(huán)氧樹脂復(fù)合的材料，其比強(qiáng)度和比模量均比鋼和鋁合金大數(shù)倍，還具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、減摩耐磨、自潤滑、耐熱、耐疲勞、耐蠕變、消聲、電絕緣等性能。石墨纖維與樹脂復(fù)合可得到熱膨脹系數(shù)幾乎等于零的材料。纖維增強(qiáng)材料的另一個特點是各向異性，因此可按制件不同部位的強(qiáng)度要求設(shè)計纖維的排列。以碳纖維和碳化硅纖維增強(qiáng)的鋁基復(fù)合材料，在500℃時仍能保持足夠的強(qiáng)度和模量。碳化硅纖維與鈦復(fù)合，不但鈦的耐熱性提高，且耐磨損，可用作發(fā)動機(jī)風(fēng)扇葉片。碳化硅纖維與陶瓷復(fù)合，

使用溫度可達(dá)1500℃，比超合金渦輪葉片的使用溫度（1100℃）高得多。碳纖維增強(qiáng)碳、石墨纖維增強(qiáng)碳或石墨纖維增強(qiáng)石墨，構(gòu)成耐燒蝕材料，已用于航天器、火箭導(dǎo)彈和原子能反應(yīng)堆中。非金屬基復(fù)合材料由于密度小，用于汽車和飛機(jī)可減輕重量、提高速度、節(jié)約能源。用碳纖維和玻璃纖維混合制成的復(fù)合材料片彈簧，其剛度和承載能力與重量大5倍多的鋼片彈簧相當(dāng)。

復(fù)合材料主要用于那些領(lǐng)域，有什么優(yōu)勢

下面所說均為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，希望對你有幫助

先說優(yōu)勢（以纖維增強(qiáng)復(fù)合材料為例）

輕質(zhì)高強(qiáng)相對密度在1.5~2.0之間，只有碳鋼的1/4~1/5，可是拉伸強(qiáng)度卻接近，甚至超過碳素鋼，而比強(qiáng)度可以與高級合金鋼相比。因此，在航空、火箭、宇宙飛行器、高壓容器以及在其他需要減輕自重的制品應(yīng)用中，都具有卓越成效。某些環(huán)氧FRP的拉伸、彎曲和壓縮強(qiáng)度均能達(dá)到400Mpa以上。

耐腐蝕性能好FRP是良好的耐腐材料，對大氣、水和一般濃度的酸、堿、鹽以及多種油類和溶劑都有較好的抵抗能力。已應(yīng)用到化工防腐的各個方面，正在取代碳鋼、不銹鋼、木材、有色金屬等。

電性能好是優(yōu)良的絕緣材料，用來制造絕緣體。高頻下仍能保護(hù)良好介電性。微波透過性良好，已廣泛用于雷達(dá)天線罩。

熱性能良好FRP熱導(dǎo)率低，室溫下為1.25~1.67kJ/（m·h·K），只有金屬的1/100~1/1000，是優(yōu)良的絕熱材料。在瞬時超高溫情況下，是理想的熱防護(hù)和耐燒蝕材料，能保護(hù)宇宙飛行器在2000℃以上承受高速氣流的沖刷。

可設(shè)計性好（1）可以根據(jù)需要，靈活地設(shè)計出各種結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，來滿足使用要求，可以使產(chǎn)品有很好的整體性。

（2）可以充分選擇材料來滿足產(chǎn)品的性能，如：可以設(shè)計出耐腐的，耐瞬時高溫的、產(chǎn)品某方向上有特別高強(qiáng)度的、介電性好的，等等。

工藝性優(yōu)良（1）可以根據(jù)產(chǎn)品的形狀、技術(shù)要求、用途及數(shù)量來靈活地選擇成型工藝。

（2）工藝簡單，可以一次成型，經(jīng)濟(jì)效果突出，尤其對形狀復(fù)雜、不易成型的數(shù)量少的產(chǎn)品，更突出它的工藝優(yōu)越性。

應(yīng)用領(lǐng)域：

FRP應(yīng)用領(lǐng)域

一：FRP在我國建筑領(lǐng)域的應(yīng)用

80年代以前，F(xiàn)RP主要用于軍工產(chǎn)品，院所之間受到保密限制，不便交流，建筑師對FRP的優(yōu)良性能不了解，得不到可靠的性能數(shù)據(jù)，因此未大量用于建筑結(jié)構(gòu)。

90年代開始，隨著對FRP研究工作的不斷深入，使FRP的缺陷得以克服，產(chǎn)品價格有所下降。在大型建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用取得很好的效果。下面簡要介紹幾個實例：

(1)大型FRP機(jī)房：1991年在杭州市建成，該機(jī)房與其下面賓館取得建筑上的協(xié)調(diào)，從外觀上難于區(qū)分，效果很好；

(2)卡拉OK娛樂廳柱形屋蓋：長26m，跨度10m，1992年在上海大中華橡膠廠樓頂建成，十分美觀實用；

(3)旋轉(zhuǎn)餐廳球形屋蓋：球徑45m，1993年在上海長江口商城建成;

(4)東方明珠電視塔大堂雙曲面屋蓋及內(nèi)裝飾件:直徑60m，總面積約5000m2，1994年完成。從合同簽訂至安裝完成僅用了三個多月，使用至今，效果很好；

(5)方舟大廈尖頂(高7m)及拼裝屋面(約300m2）：1996年建成，1997年3月安裝完畢。

國外建筑領(lǐng)域應(yīng)用FRP的數(shù)量大、品種多

復(fù)合材料在整個工程材料中用量從1950年的2％將上升到2000年的14．7％，預(yù)計2020年將有望達(dá)到18．4％。美國1993年用量23．7萬t，占總量的20%，僅次于交通運輸業(yè)，是第二大應(yīng)用領(lǐng)域；英國1992年占總用量的26．6％，是第一大應(yīng)用領(lǐng)域；西歐1992年用量24.7萬t，占總量的21.3％，是第二大應(yīng)用領(lǐng)域；日本1993年用量23，7萬t，占總用量的55%左右，是第一大應(yīng)用領(lǐng)域。

國外FRP在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用實例有

①直徑66m的全FRP球形娛樂場：該建筑位于美國西海岸臨近舊金山的里諾市，該建筑由2000多塊四邊形FRP單元件拼裝而成；

②美國New Jersey州、大西洋城Trump Taj Mahal綜合娛樂場:占地39萬m2，門面1．6km長，大部分是FRP藝術(shù)造型裝飾件，共有二萬三千多件，總值約1500萬美元；

③美國New York 的 FRP可口可樂大廣告牌：立體狀l2．5m×19．8m，“可口可樂瓶”高12．8m，冰塊高3m；

④美國Boston許多建筑物門窗、門面、欄桿、屋檐板、裝飾拱都采用FRP；

⑤美國Atlanta銀行大廳高樓層蓋采用FRP，美國Florida Tampa市CS銀行大樓（該州西海岸最高的大廈，43層），采用半錐形FRP屋蓋，高7.9m,都兼有防腐、透波和抗風(fēng)等多種功能。還有機(jī)場和氣象雷達(dá)罩等也都采用FRP。

據(jù)粗略統(tǒng)計，F(xiàn)RP在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用主要有以下五個方面：

①各種異形建筑結(jié)構(gòu)物：雷達(dá)天線罩、崗?fù)?、廣告牌(物)、球形娛樂場、球幕影劇院、大跨度機(jī)庫、車庫、倉庫、旋轉(zhuǎn)餐廳屋蓋、卡拉OK娛樂廳柱形屋蓋、運動場大跨度看臺屋蓋、室內(nèi)運動場屋蓋和高層建筑錐形頂?shù)?；②各種功能性建筑物：電視塔透波墻、透波機(jī)房、屏蔽房、隔聲墻、化工廠防腐車間、碼頭FRP與金屬復(fù)合椿、醫(yī)院防輻射復(fù)合墻、大型冷卻塔、污水處理廠防腐板、大型耐腐蝕槽、罐等；③各種建筑物內(nèi)外裝飾件：屋檐、沿口、門楣、騎馬廊、燈槽、燈飾、羅馬柱、吊頂、藝術(shù)花瓶、假山瀑布、吉祥動物(獅子、牛、象等)等；④小康居室、辦公室建筑構(gòu)件：門、隔墻、隔段、家具、廚房用具、花園欄桿、圍墻、小車庫、游泳池、各種窗框、盆景等；⑤各種衛(wèi)生潔具：整體衛(wèi)生盒子間、整體淋浴間、水箱、移動廁所、凈化池、洗面盆具、抽水馬桶、浴缸、太陽能熱水器等。

二：運輸部門：以汽車為中心增長1.7%，即使客車出售輛數(shù)下降，但玻璃纖維增強(qiáng)塑料(FRP)制品正在平穩(wěn)上升。汽車主體使用400種以上的部件是SMC產(chǎn)品，2007年新型汽車使用100種以上的部件。玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料(FRTP)的使用量迅速提高。汽車發(fā)動機(jī)使用的FR－Nylon制吸氣集合管。比鋁制汽車發(fā)動機(jī)效率高，而且經(jīng)濟(jì)。汽車傳動軸是拉擠成型，材料采用碳纖維、乙烯基酯和鋁管制成。目前，已活躍在汽車市場上。最主要的是用拉擠成型的空調(diào)設(shè)備用通風(fēng)管。鐵道部對全FRP制車輛進(jìn)行了現(xiàn)場試驗，并在今年投放市場。

三：土木建筑部門：FRP制品在住宅方面也不斷增加。在基礎(chǔ)建筑方面有干線公路橋、人行橋、港灣用橋墩。另外也廣泛使用用來增強(qiáng)混凝土的FRP筋。

四：耐腐蝕器械方面：FRP在器械方面用途廣泛。半導(dǎo)體界和化學(xué)界、污水處理和下水道處理方面、石油、煤氣用平臺、化工貯存罐等。

五：船舶方面。

六：電氣、電子：印刷電路板、雷達(dá)罩的需求旺盛。用FW生產(chǎn)的照明電桿已有增長趨勢，并開始進(jìn)行電線桿子現(xiàn)場實驗。目前歐洲已大量生產(chǎn)。美國也投放市場。電子方面的陳舊化也有待刺激。預(yù)計今后手提式電話機(jī)等也會采用FRP、FRTP制品。

七：消費材料：FRP耐老化、外觀美觀，替代了原用材料。衛(wèi)星廣播天線以及DBS天線的銷售量正在增長，特別是DBS天線的銷售量增長迅速。用碳纖維生產(chǎn)的高爾夫球桿也勢在必增，生產(chǎn)碳纖維的廠家也增加了設(shè)備。

八：家電、辦公設(shè)備：新設(shè)計的縫紉機(jī)殼的銷售量也在增長。目前新建住宅受到轉(zhuǎn)賣的影響，家電也不斷增長。辦公設(shè)備市場大、銷售廣、基礎(chǔ)雄厚。FRTP玻璃鋼格柵具有優(yōu)良的耐腐蝕性能、耐熱性、剛性、難燃性，所以在家電、辦公設(shè)備的使用上占優(yōu)勢。

九：航空、防衛(wèi)方面。

FRP型材應(yīng)用實例

FRP工具柄本系列產(chǎn)品主要應(yīng)用在包括鏟子、耙子、鋤頭、剪刀、錘子等園林工具和五金工具上。

FRP拉擠圓管本系列產(chǎn)品適用于制作帳蓬、蚊帳、箱包、手袋、X展架、工具柄、風(fēng)車、高爾夫（球袋、旗桿、練習(xí)桿、練習(xí)網(wǎng)）、三腳架、噴霧桿、腳架桿、玩具骨架、飛碟骨架、空竹手柄、風(fēng)箏桿等。

FRP拉擠圓棒本系列產(chǎn)品適用于制作雨傘骨、風(fēng)箏骨架、PCB設(shè)備、航模飛機(jī)、支架毯、沙灘席、轉(zhuǎn)動軸、軸芯、窗簾桿、玩具、箱包、飛蝶、旗桿（桌旗、車旗、手搖旗、刀型旗）、植物支撐架、籬笆、煙囪桿、游戲毯支撐架、窗簾轉(zhuǎn)／撥棒等。

FRP拉擠扁條系列本系列產(chǎn)品適用于制作瑜珈健身圈、魔力圈、健身器材、玩具弓、窗簾條、箱包、手袋、旗桿橫條、工具手柄等。

FRP格柵平臺系列本系列產(chǎn)品主要有玻璃鋼格柵、防腐平臺、走道和圍欄系統(tǒng)、絕緣梯子、冷卻塔支撐架、電纜橋架、地鐵軌道罩等。

拉擠產(chǎn)品深加工系列我們根據(jù)客戶需求對玻璃纖維桿、玻璃纖維管、玻璃纖維棒表面包PP PE PVC，此產(chǎn)品已經(jīng)廣泛用于園藝及農(nóng)業(yè)上。

上交的材料和北航的信息怎么選啊

選上海交大的材料。

1、北航的聚合物基復(fù)合材料，航天材料比較好，上海交大的金屬基復(fù)合材料比較好。

2、所以北航的信息比不上上海交大的材料，所以選上交的材料。

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