发电陶瓷的工作原理是什么?
压电陶瓷,一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料。压电陶瓷到底是一种什么样的材料呢?压电陶瓷属于无机非金属材料。这是一种具有压电效应的材料。所谓压电效应是指某些介质在力的作用下,产生形变,引起介质表面带电,这是正压电效应。反之,施加激励电场,介质将产生机械变形,称逆压电效应。这种奇妙的效应已经被科学家应用在与人们生活密切相关的许多领域,以实现能量转换、传感、驱动、频率控制等功能。
在能量转换方面,利用压电陶瓷将机械能转换成电能的特性,可以制造出压电点火器、移动X光电源、炮弹引爆装置。电子打火机中就有压电陶瓷制作的火石,打火次数可在100万次以上。用压电陶瓷把电能转换成超声振动,可以用来探寻水下鱼群的位置和形状,对金属进行无损探伤,以及超声清洗、超声医疗,还可以做成各种超声切割器、焊接装置及烙铁,对塑料甚至金属进行加工。
压电陶瓷具有敏感的特性,可以将极其微弱的机械振动转换成电信号,可用于声纳系统、气象探测、遥测环境保护、家用电器等。地震是毁灭性的灾害,而且震源始于地壳深处,以前很难预测,使人类陷入了无计可施的尴尬境地。压电陶瓷对外力的敏感使它甚至可以感应到十几米外飞虫拍打翅膀对空气的扰动,用它来制作压电地震仪,能精确地测出地震强度,指示出地震的方位和距离。这不能不说是压电陶瓷的一大奇功。
(一)按用途的不同分类
1.日用陶瓷:如餐具、茶具、缸,坛、盆。罐等。
2.艺术陶瓷:如花瓶、雕塑品.陈设品等。
3.工业陶瓷:指应用于各种工业的陶瓷制品。又分以下6各方面:
(1)、建筑一卫生陶瓷: 如砖瓦,排水管、面砖,外墙砖,卫生洁其等;
(2)、化工陶瓷: 用于各种化学工业的耐酸容器、管道,塔、泵、阀以及搪砌反应锅的耐酸砖、灰等;
(3)、化学瓷: 用于化学实验室的瓷坩埚、蒸发皿,燃烧舟,研体等;
(4)、电瓷: 用于电力工业高低压输电线路上的绝缘子。电机用套管,支柱绝缘于、低压电器和照明用绝缘子,以及
电讯用绝缘子,无线电用绝缘子等;
(5)、耐火材科: 用于各种高温工业窑炉的耐火材料;
(6)、特种陶瓷: 甩于各种现代工业和尖端科学技术的特种陶瓷制品,有高铝氧质瓷、镁石质瓷、钛镁石质瓷、锆英
石质瓷、锂质瓷、以及磁性瓷、金属陶瓷等。
1、圆锯片——圆锯片是常用的一种锯切工具,直径跨度大,从数毫米的雕刻片到数米直径的大型锯片;切割对象也很多,对象的质地、硬度、块度大小差别也很大。因此,其加工制造方法、所用金刚石磨料质量、粒度,结合剂配方及要求都不一样。
2、排锯片——排锯的主要切割对象是石材,包括各种天然大理石、易切的花岗岩、人造大理石。
3、带锯——主要用作石墨电极的切断,也有用作异型石材切割的。带锯的金刚石齿不能做的太大,因为带锯要绕在飞轮上作挠性运动,锯齿大了在弯曲时会从焊口处折断。
4、绳锯——建筑物拆除,大块石材或水泥砌块的分割、异型石材切割,甚至大型钢缆的切割等。
5、丝锯——一种简单的手用锯切工具,它是在一根钢丝上(一般为淬火钢丝)镀上金刚石粉。用于玉石、石材工艺品的加工。
6、链锯
二、按制造方法分类
1、电镀锯片——这是制造金刚石内圆切割锯片的唯一方法,也用于薄的外圆锯片、绳锯串珠、丝锯等的制造。
电镀法锯片的特点是金刚石被结合剂把持十分牢固,金刚石出刃好,且可以调节出刃高度。因此切削锋利,耐用度好,制造成本低,适用性强。
2、滚压锯片——金刚石位于锯片外圆的缝隙中,基体是一种较软的碳钢,直径Φ100-120mm,厚度约0.20~0.40mm。一般用于钟表宝石的组成切割。
3、镶齿锯片——这种锯片多以青铜为结合剂,冷压烧结工艺制造。金刚石齿呈长条块状或呈I字形,可直接压制,或先压成齿再镶装到基体外圆周边的齿槽中。这种锯片主要用于玻璃、水晶等的切片,也有用于大理石、水磨石切边的。
4、焊接锯片——最广泛的锯片制造方法,也是大部分石材加工用锯片的型式。如石材加工用圆锯、排锯等,都是先制成锯齿节块,再用焊接的方法将节块焊接到钢基体上。
5、挤压法锯片——这种锯片也是外切圆切割锯片,有点类似于滚压锯片,金刚石也位于基体外圆周边的缝中,只是金刚石较粗,齿缝也长的多。锯片直径可做到Φ500mm甚至更大。这种锯片多用于玉器、宝石、贝壳等工艺品切割。在香港、东南亚地区有广阔市场。
三、按用途分类
1、石材切割锯片 6、耐火材料、电瓷材料切割锯片
2、光学玻璃切割锯片 7、塑料、层压板、有机玻璃切割锯片
3、宝石等工艺品切割锯片
4、硅、锗(zhě)等半导体材料切割锯片
5、工程切割锯片
1、电绝缘性能
滑石本身不导电,当滑石中不含导电性矿物如菱铁矿、黄铁矿、磁铁矿等时,其绝缘性能良好。以滑石为原料制成滑石瓷,具有高度绝缘性,体积电阻率大于1012Ω·m。温度升高时,块滑石瓷的介电损耗比普通电瓷低得多,也慢得多。
2、耐热性
滑石既耐热又不导热,耐火度高达1490-1510℃。滑石经煅烧,其机械强度和硬度增高,但收缩率很低,膨胀率也很小,是一种耐高温矿物。
3、化学稳定性
滑石与强酸(硫酸、硝酸、盐酸)和强碱(氢氧化钾、氢氧化钠)一般都不起作用。在煮沸的1%六氯乙烷中仅溶解2%-6%。滑石粉在400℃的高温下和其他物质混合,不起化学变化。
4、吸油性和遮盖力
滑石粉对油脂、颜料、药剂和溶液里的杂质都有极大的吸附能力。用摩擦法试验,滑石粉吸油量可达49%-51%。
超细磨滑石粉,由于其分散性好,表面积大,涂在物体表面遮盖面积大,可形成一层均匀的防火、抗风化薄膜。由于它具这种特性,故在药剂、涂料、油漆、油毡工业中被广泛应用。
5、润滑性
滑石质软,具滑腻感,摩擦系数在润滑介质中小于0.1,是优良的润滑材料。滑石岩随滑石含量的增高,润滑性能亦增强,反之则下降。
6、硬度可变性
如把滑石逐步加温至1100℃约两小时后再慢慢冷却,它的外形不变,但硬度却大大增高,主要是因为此时的滑石已相变为斜顽辉石。制造块滑石瓷就是利用这一特性。
7、机械加工性能好
用滑石碎块或滑石粉加上黏合剂,采用半干压法、湿压法、挤压法或可塑法等进行加工成型,产品性能不变。利用这一特性,可以制造人们所需要的各种形状的产品,从而扩大了滑石的应用领域。
产地:中国河北唐山。 唐山陶瓷
品种:产品有餐具、茶具、酒具、瓶、盘等日用细瓷和陈设品,共500多种。装饰方法不 断革新,如新彩、喷彩、雕金、雕金加彩、结晶釉等。此外,还有工业瓷、建筑卫生瓷和工艺美术瓷。 特点:唐山陶瓷具有造型新颖、装饰多姿、品种齐全、刻意求新之特色。 陶瓷中国河北省唐山地区生产的陶瓷器。唐山地区煤藏丰富,作为陶瓷器原料的耐火矾土,硬质、软质(可塑)粘土以及石英、长石等无机非金属矿产资源充裕,是理想陶瓷产区。
编辑本段起源
明代永乐年间,山西省介休和山东省枣庄等地居民先后移居唐山,带来制缸技术,群集于市区东北的两个地段,利用就地原料和燃料生产缸类产品。两地分别取名为东缸窑和西缸窑。清代光绪年间,开始生产棕釉粗碗,并有施化妆土的灰胎白瓷和少量仿古瓷应市。以后在近代工业影响下,启新瓷厂、德盛瓷厂及东西缸窑各陶瓷厂先后采用机械设备和新技术。20年代,启新瓷厂开始生产不施化妆土的白瓷,并有各色地砖、瓷砖出口。1935年,卫生瓷开始销往新加坡、马来西亚等地。40年代唐山陶瓷业衰落,50年代得到恢复,并形成综合性的陶瓷生产体系,进入全国陶瓷大型生产基地行列。日用陶瓷于1956年开始出口。1976年7月28日唐山发生大地震,陶瓷工业全部被摧毁。但在国家和各地支援下,不久生产便得到迅速恢复。1979年唐山瓷开始进入国际市场。 唐山瓷属于K2O-Al2O3-SiO2系列 ,所使用的原料除本地产的高铝矾土、硬质粘土、软质粘土(紫木节等)、石英、长石外,还有本省及外省出产的高岭土、瓷石等原料,如 唐山陶瓷
章村土、宽城土、徐水土、衡水土、大同砂石和镁质原料及海城滑石等。唐山研制成功两次烧成的骨瓷、白玉瓷。50年代以后生产大型陶瓷产品,如浴盆、电镀槽等。80年代采用了塑性挤压陶瓷器成型方法,试制成功隧道窑微机自控烧成新技术。 唐山陶瓷器装饰技术和风格对北方陶瓷产生较大影响,首创了氢氟酸腐蚀出花纹再填描金色的雕金装饰和用喷枪或喷笔作画的喷彩装饰等。 在中国有上万年的历史,一般以一种易熔粘土制造。在某些情况下也可以在粘土中加入熟料或砂与之混合,以减少收缩。这些制品的烧成温度变动很大,要依据粘土的化学组成所含杂质的性质与多少而定。以之制造砖瓦,如气孔率过高,则坯体的抗冻性能不好,过低叉不易挂住砂浆,所以吸水率一般要保持5~15%之间。烧成后坯体的颜色,决定于粘土中着色氧化物的含量和烧成气氛,在氧化焰中烧成多呈黄色或红色,在还原焰中烧成则多呈青色或黑色。我国建筑材料中的青砖,即是用含有Fe2O3的黄色或红色粘土为原料,在临近止火时用还原焰煅烧,使Fe203还原为FeON成青色,陶器可分为普通陶器(cmmon,pottery)和精陶器(Fineearthenware)两类。普通陶器即指土陶盆.罐、缸、瓮.以及耐火砖等具有多孔性着色坯体的制品。 陶姓概要陶承陶唐虞舜 源起陶丘虞城
编辑本段历史
陶瓷,是唐山的传统特色产业。唐山陶瓷历史悠久,是中国的北方瓷都,也是我国主要陶瓷产区之一。据史料记载,早在战国时期就已开始生产陶壶、陶具。至明朝的永乐年间,唐山陶瓷已有一定规模。当时,多是以劳动组合为基础的小作坊式的生产方式。随着生产的发展,特别是上世纪初开滦煤矿的建成和外资的进入,至三十年代末期,机器和电力在陶瓷生产制造中得以较为普遍的应用,唐山陶瓷渐渐兴旺起来。解放后,随着国家对民族工商业的社会主义改造,唐山陶瓷有了长足发展,企业规模及生产力水平开始大幅度提高,企业生产逐步纳入了国家计划。1976年唐山大地震,有近20%的职工在地震中遇难,90%以上的厂房建筑被震坏,70%以上的窑炉设备受损,使唐山陶瓷行业遭受到毁灭性打击,但英雄的唐山人民在党中央、国务院和全国人民的大力支援下,全行业职工以人定胜天的英雄气概,迅速恢复了生产,震后一个月就生产出产品。在震后恢复建设中还适时地对工艺布局、技术装备重新进行了设计,提高了机械化程度,使生产能力迅速达到了震前水平。党的十一届三中全会后,唐山陶瓷工业将企业的工作重心转移到加强管理、提高质量、争创名牌、节能降耗、增加效益上来。整个产业得到了快速发展并不断壮大。 截止到目前,全市共有陶瓷企业近百家,日用瓷以中、西餐具、咖啡具、茶具、酒店用瓷为主,年产量5亿件以上,卫生陶瓷以各种便器、面盆为主,年产量约1500万件。 唐山陶瓷
建筑陶瓷约4000万平方米。从业人员达10多万人。与煤炭、水泥、铁路、机车一道成为唐山工业发展的历史见证。 唐山陶瓷股份有限公司是唐山陶瓷行业的重点骨干企业,它秉承唐山陶瓷悠久的历史和先进的工艺,集传统和现代、科工贸、产供销于一体,是我国陶瓷产品重点生产和出口企业。公司现有职工两万余名,资产总额11亿元人民币,有五个控股子公司、五个分公司和1个研究院,主导产品为日用瓷、卫生陶瓷、特种陶瓷、建筑陶瓷、工艺美术陶瓷和耐火材料。其中,日用瓷年产能力1.6亿件。“红玫瑰”牌高档无铅骨质瓷是目前全国同行业高档瓷种中唯一的中国名牌产品。卫生陶瓷生产能力200万件。特种陶瓷年产能力1000万件。耐火材料20万吨。年出口创汇6000万美元。是我国北方重要的陶瓷生产出口基地。是全国仅有的大型综合陶瓷企业之一。[1]
编辑本段发展
解放前的自由发展阶段(1949年以前)
从明朝永乐年间至解放前夕,虽然中国的制瓷业极为发达,但唐山的陶瓷制造业只有田家窑、秦家窑、赵家窑等10余户手工作坊,农工二百余人,分布在现在的缸窑路两侧,产品均为粗陶、粗瓷。鸦片战争后,在西方工业技术的刺激下,特别是开滦煤矿出煤后,一些新的陶瓷作坊相继出现,至上世纪二、三十年代,机器和电力的应用,提高了生产效率,产品的产量和质量都有较大的提高,生产出了日用白瓷,电瓷器件,卫生陶瓷等。形成了唐山陶瓷工业的雏型。其中卫生陶瓷是国内首创,唐山是中国卫生洁具生产的摇篮。
解放后稳步发展时期(1949年—1976年)
解放后,党和政府带领广大陶瓷职工经过快速医治战争创伤,使唐山陶瓷生产步入正轨。经历了实施公私合营、大跃进、文革等阶段。产品也由内销逐步实现了内外销并举,成 唐山陶瓷
为唐山的创汇大户,唐山陶瓷发展成为地方经济的重要组成部分。唐山陶瓷的崛起,离不开老一辈无产阶级革命家关怀,1961年10月唐山市政府在首都劳动人民文化宫举办了唐山陶瓷展览会。展期29天。朱德委员长亲临展会并题词:“充分发挥你们在资源和技术方面的有利条件,生产更好更多的生活和工业用瓷,满足内销和出口的需要,成为第二个景德镇。”十一届三中全会后快速发展时期(1977年以后) 党的十一届全会以后,唐山陶瓷迎来了新的发展机遇,也经受了新的考验。 改革开放初期,一方面,党的工作重心转移,国家进入了大规模的经济建设时期,使卫生瓷、建筑瓷供不应求,唐山陶瓷厂、唐山建筑陶瓷厂蒸蒸日上,生产以20%—30%的速度增长,另一方面,由于经济体制改革的起步,特别是外贸体制的改革,使得多年来依赖外贸出口的日用瓷厂家被迫经受外贸停止收货,大量出口瓷厂家不得不转向内销,国内市场产销平衡受到冲击,大量产品积压。使日陶厂家在计划经济刚刚转轨时期第一次尝到了不能自主面向市场的苦果。 随着经济体制改革的不断深入,在国家各项改革政策相继出台的情况下,唐山陶瓷工业大胆探索,勇于实践。第一个在全市工业企业中争得了外贸经营权,彻底改变了多年来依赖外贸公司的状况,直接的面向了国际市场。第一个在唐山市属企业中创办了中外合资企业,首次将外资引入了传统的产业中,注入了新的活力。第一个在全市工业企业中推行了承包经营责任制。在日用瓷产品结构中,形成了被誉为“四朵金花”的红玫瑰牌骨质瓷,白玉牌白玉瓷,木兰花牌玉兰瓷和白兰牌白兰瓷。同时,唐山陶瓷工业又适时进行了较大规模的技术改造,使装备水平得到了一定的提升。[2]
编辑本段陶瓷文化的现状
唐山陶瓷始于明朝永乐年间,距今已有近600年的历史。绵长的发展历史,造就了唐山 丰富的陶瓷文化资源。陶瓷产品品类丰富,主要有日用瓷、建筑瓷、卫生瓷、工业 唐山陶瓷
理化瓷、 高新技术瓷、美术陈列瓷等,品种多达五百多种。其中成套瓷产品有:餐具、茶具、咖啡具 、酒具、文具、烟具,供陈设观赏的遥挂盘、座盘、瓷板画、各种花瓶、花插;各种瓷塑、 瓷雕;有可供建筑装饰用的大型瓷砖壁画等实用陶瓷和艺术陶瓷。其中骨质瓷瓷质润泽、光 灿莹洁、胎质细致,白玉瓷瓷质细腻、釉面光润、白中泛青,最为著名。唐山陶瓷装饰的主 要技法是雕金、喷彩、釉中彩等,形成了唐山陶瓷的独特风格。新技术的开发,使唐山陶瓷 拥有了一系列的辉煌:“红玫瑰”,中国日用陶瓷第一品牌;“惠达”卫生瓷,同时拥有中 国驰名商标、中国名牌、国家免检产品三大称号;“隆达”骨质瓷,上海APEC会议专用 瓷;“国家火炬计划陶瓷材料产业基地”,为唐山增添了熠熠光彩;无铅骨质瓷,突破国际 贸易技术壁垒,开拓了高档日用瓷的世界市场。最早诞生于唐山的我国卫浴瓷和骨质瓷,经 多年努力,今天又把它们推向了新的巅峰。1960年、1979年和1988年,唐山陶瓷曾经先后三 次赴京展览,获得成功,产生广泛影响。唐山又是开展陶瓷专业教育和陶瓷专业研究比较早 的城市,1958年成立河北省轻工业学校,设置有陶瓷美术、陶瓷工艺、陶瓷机械专业。1999 年并入河北理工大学建立艺术学院,使传统陶瓷专业得到更大发展。1958年,唐山陶瓷研究 所成立(现已改为唐山陶瓷研究院),专门从事陶瓷技术和艺术的开发研究
合成材料又称人造材料,是人为地把不同物质经化学方法或聚合作用加工而成的材料,其特质与原料不同,如塑料、玻璃、钢铁等。
无机非金属材料
无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、棚化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、棚酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。元机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。元机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。在晶体结构上,元旦主企是材料的元素结合力主更主Af键、共价键主豆子-共价混合蟹。这些化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。元机非金属材料品种和名目极其繁多,用途各异,因此,还没有一个统一而完善的分类方法。通常把它们分为普通的(传统的)和先进的(新型的)无机非金属材料两大类。传统的元机非金属材料是工业和基本建设所必需的基础材料。如水泥是一种重要的建筑材料耐火材料与高温技术,尤其与钢铁工业的发展关系密切各种规格的平板玻璃、仪器玻璃和普通的光学玻璃以及日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和电瓷等与人们的生产、生活休戚相关。它们产量大,用途广。其他产品,如搪瓷、磨料(碳化硅、氧化铝)、铸石(辉绿岩、玄武岩等)、碳素材料、非金属矿(石棉、云母、大理石等)也都属于传统的无机非金属材料。新型元机非金属材料是20世纪中期以后发展起来的,具有特殊性能和用途的材料。它们是现代新技术、新产业、传统工业技术改造、现代国防和生物医学所不可缺少的物质基础。主要有先进陶瓷(advanced ceramics)、非晶态材料(noncrystal material〉、人工晶体〈artificial crys-tal〉、无机涂层(inorganic coating)、无机纤维(inorganic fibre〉等。
无机非金属材料的分类
(1)传统无机非金属材料:水泥、玻璃、陶瓷等硅酸材料。
(2)新型无机非金属材料:半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等。
复合材料
复合材料
composite material
以一种材料为基体,另一种材料为增强体组合而成的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。
复合材料使用的历史可以追溯到古代。从古至今沿用的稻草增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。20世纪40年代,因航空工业的需要,发展了玻璃纤维增强塑料(俗称玻璃钢),从此出现了复合材料这一名称。50年代以后,陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合,构成各具特色的复合材料。
分类 复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为:①纤维复合材料。将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。②夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄;芯材质轻、强度低,但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。③细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中,如弥散强化合金、金属陶瓷等。④混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单增强相复合材料比,其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高,并具有特殊的热膨胀性能。分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内/层间混杂和超混杂复合材料。
60年代,为满足航空航天等尖端技术所用材料的需要,先后研制和生产了以高性能纤维(如碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等)为增强材料的复合材料,其比强度大于4×106厘米(cm),比模量大于4×108cm。为了与第一代玻璃纤维增强树脂复合材料相区别,将这种复合材料称为先进复合材料。按基体材料不同,先进复合材料分为树脂基、金属基和陶瓷基复合材料。其使用温度分别达250~350℃、350~1200℃和1200℃以上。先进复合材料除作为结构材料外,还可用作功能材料,如梯度复合材料(材料的化学和结晶学组成、结构、空隙等在空间连续梯变的功能复合材料)、机敏复合材料(具有感觉、处理和执行功能,能适应环境变化的功能复合材料)、仿生复合材料、隐身复合材料等。
性能 复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。其特点是比重小、比强度和比模量大。例如碳纤维与环氧树脂复合的材料,其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍,还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。石墨纤维与树脂复合可得到膨胀系数几乎等于零的材料。纤维增强材料的另一个特点是各向异性,因此可按制件不同部位的强度要求设计纤维的排列。以碳纤维和碳化硅纤维增强的铝基复合材料,在500℃时仍能保持足够的强度和模量。碳化硅纤维与钛复合,不但钛的耐热性提高,且耐磨损,可用作发动机风扇叶片。碳化硅纤维与陶瓷复合,使用温度可达1500℃,比超合金涡轮叶片的使用温度(1100℃)高得多。碳纤维增强碳、石墨纤维增强碳或石墨纤维增强石墨,构成耐烧蚀材料,已用于航天器、火箭导弹和原子能反应堆中。非金属基复合材料由于密度小,用于汽车和飞机可减轻重量、提高速度、节约能源。用碳纤维和玻璃纤维混合制成的复合材料片弹簧,其刚度和承载能力与重量大5倍多的钢片弹簧相当。
成型方法 复合材料的成型方法按基体材料不同各异。树脂基复合材料的成型方法较多,有手糊成型、喷射成型、纤维缠绕成型、模压成型、拉挤成型、热压罐成型、隔膜成型、迁移成型、反应注射成型、软膜膨胀成型、冲压成型等。金属基复合材料成型方法分为固相成型法和液相成型法。前者是在低于基体熔点温度下,通过施加压力实现成型,包括扩散焊接、粉末冶金、热轧、热拔、热等静压和爆炸焊接等。后者是将基体熔化后,充填到增强体材料中,包括传统铸造、真空吸铸、真空反压铸造、挤压铸造及喷铸等、陶瓷基复合材料的成型方法主要有固相烧结、化学气相浸渗成型、化学气相沉积成型等。
应用 复合材料的主要应用领域有:①航空航天领域。由于复合材料热稳定性好,比强度、比刚度高,可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。②汽车工业。由于复合材料具有特殊的振动阻尼特性,可减振和降低噪声、抗疲劳性能好,损伤后易修理,便于整体成形,故可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。③化工、纺织和机械制造领域。有良好耐蚀性的碳纤维与树脂基体复合而成的材料,可用于制造化工设备、纺织机、造纸机、复印机、高速机床、精密仪器等。④医学领域。碳纤维复合材料具有优异的力学性能和不吸收X射线特性,可用于制造医用X光机和矫形支架等。碳纤维复合材料还具有生物组织相容性和血液相容性,生物环境下稳定性好,也用作生物医学材料。此外,复合材料还用于制造体育运动器件和用作建筑材料等。