尽管钢的强度和模量比复合材料高,但它的比强度和比模量却比复合材料低。可设计性强,复合材料性能的可变因素较多,组分的不同类型、配合的比例、组合的形式和采用的复合工艺等都可根据使用目的和要求的不同进行选择,体现了较强的可设计性。热膨胀性系数低,增强纤维增强的复合材料具有比金属低的多的热膨胀系数,因此可保持材料较高的尺寸精度。
PMC具有耐疲劳、减震性、过载安全性等优点,因此作为结构材料是非常有利的。此外,PMC还具有优良的电性能、耐化学腐蚀性,良好的摩擦性能以及其他的一些特殊的光学、电磁学特性。由于PMC的基体材料由聚合物组成,因此,自然也避免不了聚合物材料本身固有的一些性能上的弱点。
PMC耐热性不高、在湿热环境条件下性能的变化等,还有工艺稳定性差、材料性能分散性大、层间剪切强度不高等弱点,这些都在不断的改进和完善。聚合物基复合材料中,以玻璃纤维增强复合材料用量最大、应用最广。而在高技术领域,碳纤维增强塑料,芳纶纤维增强塑料发展迅速。
聚合物基复合材料是指以聚合物材料为基体,以各种增强纤维、晶须或微粒填料等为分散相的复合材料。与连续相比较,分散相大多性能优越,与基体复合后能使塑料加工材料的性能显著增强或改善,但PMC作为一个重要的独立的材料体系。PMC高比强度、高比模量。材料的比强度越高,制作同一零件则自重越小,材料的比模量越高,零件的刚性越大。
以碳纤维、芳纶纤维以及硼纤维,碳化硅纤维等纤维增强的PMC又称之为先进复合材料,简称ACM,其比强度大于400MPa,比模量大于40GPa。而以玻璃纤维增强的复合材料比强度虽然很高,但比模量较低,不属于ACM。在新开发的增强纤维中,超高分子量聚乙烯值得关注,他具有超轻、高比强度、高比模量的特性,而且成本也比较低,具有很强的市场开发潜力。
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