1. Diffiniad

Mae materiaethau cyfansoddedig yn materiaethau newydd wedi'u ffurfio trwy optimio a chyfuno priodweddau gwahanol o gyfansoddion materiaethau gan ddefnyddio teicneiddion paratoi materiaethau uwchraddiedig. Mae'n rhaid i'r diffiniad cyffredinol o materiaethau cyfansoddedig gael eu cyfuno â'r amodau canlynol:

(i) rhaid i adnoddau cyfansoddedig gael eu cynllunio a'u cynhyrchu yn ôl angenrheidioedd pobl;

(ii) rhaid i adnoddau cyfansoddedig gael eu cyfansoddi o ddwy neu fwy o gyfansoddin adnodd gyda priodweddau gwahanol ceimical a corfforol, wedi eu cyfuno yn y ffurf, y cymhareb a'r dosraniad cynllunedig, gyda rhyngwynebau glir rhwng pob cy

(iii) Mae ganddo dylundeb strukturol ac fe ellir ei ddefnyddio ar gyfer dyluniad struktur cyfansoddedig;

(iv) Dyddion cyfansoddedig nid yn unig yn cadw blaenoriau perfformiad pob mater cydran, ond yn cyrraedd hefyd perfformiad cyfansoddedig na ellir eu cyrraedd gan mater cydran unig drwy gyflawniaeth a chysylltiad perfformiad pob cydran.

Mae'r materiaethau matris o materiaethau cyfansoddedig yn cael eu rhannu i ddwy categori: metalig ac nid-metalig. Cynnwys substratau metel a ddefnyddir yn gyffredin aluminium, magnesium, copper, titanium, a'u lleoliadau. Cynnwys substratau nad yw'n metall yn fwyaf rhan fwyaf rhan syntetig, gomma, cerâm, graffit, carbon, a.y.b. Mae'r prif materiaethau adfer yn cynnwys ffier gwydr, ffier carbón, ffier boron, ffier aramid, ffier carbón silicon, ffier asbestos, wisgau a metaliau.

2. Dosbarthu

Mae materiaethau cyfansoddedig yn cymysg. Mae'n chwarae rôl sylweddol mewn llawer o faethau, yn amnewid llawer o materiaethau traddodiadol. Rhannur materiaethau cyfansoddedig i materiaethau cyfansoddedig metel, materiaethau heb metel i materiaethau cyfansoddedig metel, a materiaethau heb metel i materiaethau cyfansoddedig heb metel yn ôl eu cyfansoddiad. Yn ôl ei nodweddion strukturol, gall ei roi ymhellach yn:

① Materialau cyfansoddedig wedi'u dileu. Name Fel plásticau sydd wedi'u treulio gan fiber, metalau sydd wedi'u treulio gan fiber, a.y.b.

② Materialau cyfansoddedig laminio. Cyfansoddwyd o materiaethau wynebfath a materiaethau cronfa gyda priodweddau gwahanol. Fel arfer, mae gan y mater wynebfath gryfder uchel ac yn tenau; Mae'r mater craidd yn golau ac mae ganddo cryfder isel, ond mae ganddo cryfder a trwchus penodol. Mae'n rhannu i ddau math: sandwich solid a sandwich cwmb miel.

③ Mathau cyfansoddedig wedi'u grynu'n fin. Dosbarthu darnau drwm caled yn uniffurfiol yn y matrix, megis lleoliadau cryfodedig gwasgu, cerâm metel, a.y.b.

④ Materiau cyfansoddedig hybrid. Cyfansoddwyd o ddau neu fwy o materiaethau ffas adfer cymysgu mewn un materiaeth ffas matrix. Cymharu â adnoddau cyfansoddedig cyfansoddedig cyffredinol cyfansoddedig cyfansoddedig cyffredinol, mae ei cryfder effeithio, cryfder blino, a cryfder ffracrymau yn gwella'n sylweddol, ac mae ganddo priodweddau arbennig o ehangu termol. Rhannu i hybrid haen mewn, hybrid haen mewn, hybrid sandwich, hybrid haen mewn/mewn, a materiaethau cyfansoddedig super hybrid.

Gellir rhannu materiaethau cyfansoddedig yn fwyaf i ddau categori: materiaethau cyfansoddedig strukturol a materiaethau cyfansoddedig gweithredol.

Mae materiaethau cyfansoddedig strwythurol yn materiaethau a ddefnyddir fel strwythurau llwytho, sy'n sylfaenol wedi'u cyfansoddi o elfennau atharnhau sy'n gallu atal llwytho a elfennau matrics sy'n gallu cysylltu â'r elfennau atharnhau i materiaeth gyfan tra'n trosglw Cynnwys adferiadau mathau amrywiol o gwydr, ceramic, carbon, polimeriau, metalau, ac yn ogystal â ffidrau naturiol, drafftiau, sibrwsiau, taflenni a rhaniau, tra bod y matriciau yn cynnwys polimeriau (rhaniau), metalau, ceramic, gwydr, carbon a cement. Gellir cyfansoddi amrywiol o adnoddau cyfansoddedig arffurfiol gwahanol a'r matrisau, a enwi ar ôl y matris a ddefnyddir, megis adnoddau cyfansoddedig sy'n seiliedig ar polimer (resin). Mae nodwedd adnoddau cyfansoddedig strukturol yn bod y gellir eu cynllunio ar gyfer dewis cydrannau yn ôl anghenion stres y adnodd yn ystod y defnydd, a mwy pwysig, gellir cynllun cyfansoddedig y struchtúr hefyd eu gwneud, hynny yw cynllun trefnu ategio, sy'n gallu cyfuno â'r anghenion yn rhesymol a chadw

Mae materiaethau cyfansoddedig ffwythiant yn gyfansoddi fel arfer o gyfansoddiadau corff ffwythiant a chydrannau matrix. Nid yw'r matrix yn chwarae dim ond ról wrth ffurfweddu'r cyfan, ond mae'n gallu cynhyrchu ffwythiannau cynhyrchu neu adfer. Mae materiaethau cyfansoddedig ffwythiant yn cyfeirio at materiaethau cyfansoddedig sy'n darparu priodweddau corfforol heblaw priodweddau mecanigol. Er enghraifft, mae cyfeiriadur, uwch-gyfeiriadur, hanner-gyfeiriadur, magnetism, piezoelectricity, damping, absorption, transmission, friction, shielding, flame retardance, heat resistance, sound absorption, insulation, etc. yn amlygu ffwythiant penodol. Cyfeiriadir yn gyffredinol fel materiaethau cyfansoddedig gweithredol. Mae materiaethau cyfansoddedig ffwythiant yn gyfansoddi'n bennaf o gorffterau gweithredol, corffterau atharnhau, a'r matrisau. Gall corff ffwythiant gael ei gyfansoddi o un neu fwy o adnoddau ffwythiant. Gall adnoddau cyfansoddedig aml- weithredol gael aml- ffwythiannau. Yn y cyfamser, mae hefyd yn bosib creu ffwythiannau newydd oherwydd effeithiau cyfansoddedig. Mathau cyfansoddedig aml-weithredol yw cyfeiriad datblygu mathau cyfansoddedig gweithredol.

Gellir rhannu materiaethau cyfansawdd yn ddau categori hefyd: a ddefnyddir yn gyffredin ac yn uwch.

Mae materiaethau cyfansawdd cyffredinol fel ffiberglas yn cael eu cyfansoddi o gynhyrchu gweithredu isel fel ffidrau gwydr a polimeriau uchel cyffredinol (rhasin). Oherwydd ei preis isel, mae'n cael ei ddefnyddio'n eang mewn amrywiol o faethau megis llongau, cerbydau, pibelliau ceimicol a tanciau cadw, strwythuriau adeiladu a dyfeisiau sŵr.

Dyfeiriadau cyfansoddedig uwch yn cyfeirio at materiaethau cyfansoddedig sy'n cynnwys o polimeriau sy'n anhysbys i'r cald sy'n berthnasol uchel fel fiber carbón a aramid. Yn hwyrach, cynnwys materiaethau cyfansoddedig sy'n seiliedig ar metall, seiliedig ar cerâm, seiliedig ar carbón (graf Er bod ganddynt perfformiad gwych, mae eu preisiau yn gymharol uchel, a ddefnyddir yn y brif yn yr industri amddiffyn, yr awyr-gofod, peiriannau presaf, submersibles môr dwfn, cydrannau struchturol robot, a dyfais sŵr uchel.

3. Cymhwysiad

Mae'r prif ardal gymhwysiad o adnoddau cyfansoddedig yn:

① Maes Awyr. Oherwydd eu sefyllfaeth thermal da, cryfder arbennig uchel, a threfnder, gellir defnyddio materiaethau cyfansoddedig i gynhyrchu aelodau adeilau a cynlluniau, antennau satelit a'u strwythuriau cynnal, aelodau a cragen gell arall, cragen cerbyd lansio mawr, cragen peiriant, cynlluniau strukturol shuttle gofod, a.y.b.

Yr industri awtomatig. Wrth achos nodweddion arbennig o materiaethau cyfansoddedig, maent yn gallu lleihau'r chwyddo a'r sŵn, maent yn cael gwrthdroi'n da, maent yn hawdd i'w adfer ar ôl damwain, ac maent yn hawdd i'w ffurfweddu fel cyfan. Felly, gellir eu defnyddio i gynhyrchu corffterau cerbyd, cydrannau llwytho, shafftiau trosglwyddo, gosodiadau

Yn y maesiau cynhyrchu chemig, teicsel a peiriant. Material sy'n cynnwys o ffier carbón a matrics rhasin gyda gwrthwynebiad corosion da, a ellir ei ddefnyddio i gynhyrchu dyfais ceimich, peiriannau teicsel, peiriannau papur, copiwr, offer peiriant cyflymder uchel, instrumentau presaf, a.y.b.

④ maes meddalweddol. Mae gan materiaethau cyfansoddedig ffidr carbon priodweddau mecanigol gwych ac nid yw'n ysgrifennu o raddau X, a gellir eu defnyddio i gynhyrchu peiriannau X meddalweddol a stentiau orthopedig. Mae gan materiaethau cyfansoddedig ffidr carbon hefyd yn cydweddu â'r byd a'r gwaed, sefyllfaeth da mewn amgylchiadau bydlaethol, ac mae'n cael eu defnyddio hefyd fel materiaethau bydlaethol. Yn ogystal, defnyddir materiaethau cyfansoddedig hefyd ar gyfer cynhyrchu dyfais sŵr a fel materiaethau adeiladu.

4. Material cyfansodd newidiedig ffosfat siarconium

Yn y blynyddoedd ddiweddar, mae nano-gyfansoddiadau safonol polymer/anhyfforddol wedi dynnu sylw eang oherwydd eu priodweddau gwych mewn amrywiol agweddau. Mae nifer o astudiadau wedi dangos y gall priodweddau mecaniol a thermal materiaethau cyfansoddedig gael eu gwella yn sylweddol gyda cynnwys bach o llenwadau nano Ar hyn o bryd, mae llawer o astudiadau ar nano-gyfansoddiadau o materiaethau haenau anghyfforddol megis montmorillonit a attapulgite gyda polymers, ond mae ychydig o ymchwilio ar nano-gyfansoddiadau polymer/zirconium phosphate.

Mae gan y laminate α - ZrP strwythur sefydlog ac mae'n gallu cadw laminate yn gymharol sefydlog hyd yn oed ar ôl cyflwyno'r gwesteiwr i mewn i'r rhynghaen. Mae ganddo hefyd gallu cyfnewid ion mawr a nodweddion cymhareb agwedd a dosraniad maint delweddau llyfn, gan ei wneud yn addas ar gyfer paratoi nano-gyfansoddiadau anhyfforddol poli I gynyddu'r bylchau rhynghaenau o ffosfat siarconiwm, cymwystru ei hwyrchu yn y matrix polimerig, a gwella'r cydweddu rhwng haenau ffosfat siarconiwm a'r matrix polimerig, mae angen addasu organig o a-ZrP. α - Mae ZrP yn gyffredinol yn cael ei addasu gyda aminau molecul bach neu alcholau drwy - ymatebiadau cynhyrchu OH neu rhwymiad hydrogen o fewn a allan eu haenau, ac mae'n bosib iddo hefyd gael ei ddechrau gyda moleculau mawr. Fodd bynnag, oherwydd y bylchu rhynghaenau bach, mae'n anodd i ddechrau moleculau mawr yn uniongyrchol, ac fel arfer mae angen cynhaliaeth rhag molecul

Cynhyrchuwyd salau ammonium cuaternaidd cadwyn hir (DMA- CMS) gan ddefnyddio octadecyldimethylamin (DMA) a p- chloromethylstyren (CMS). Cynhelir y α - ZrP gyda methylamine ac wedyn cyfnewidwyd gyda DMA- CMS i gael fosfat zirconium addasu organol (ZrP. DMA. CMS). Yna, cymysgwyd y fosfat zirconium a ddetholwyd yn arferol gyda PS i paratoi nano-gyfansoddiadau fosfat zirconium a addaswyd yn arferol, a astudiwyd eu struchtúr a'u priodweddau.

Mae anailysiad XRD yn dangos bod DMA- CMS sail ammonium cwadran hir yn gymharol hawdd i'w fewnosod rhwng haenau α - ZrP ar ôl cynhaliaeth methylamine cyn. Ar ôl rhynggylchdroi, mae pellter rhynggylchdroi ffosfat zirconium yn cynyddu o 0.8 nm i 4.0 nm, ac mae'r effaith rhynggylchdroi'n sylweddol. Mae'r mater nano-gyfansoddiad a paratoi gan ekstrusiwn dwy-sgrut o fosfat zirconium ZrP DMA-CMS wedi ei addasu (ZrP DMA-CMS) a PS yn ehangu'r bylchau rhynghaen o 4.0 nm i 4.3 nm yn gymharu â ZrP DMA-CMS, gyda rhai polistiren yn mynd i mewn i'r rhynghaen o fosfat zirconium.

Mae anailysiad mecanigol yn dangos bod pan fo cynnwys fosfat zirconium yn 1%, mae'r cryfder tynnol, y modiwl elastig, yr ehangu wrth dorri, a cryfder effeithio nano-gyfansoddiadau fosfat zirconium PS/organig addasu yn cael eu cynyddu o 4%, 21%, 8%, a 43%, yn y cyfateb. Ond gyda chynyddiad cynnwys fosfat zirconium, y cryfder tynnol, y modwl elastig, yr ehangu wrth dorri, a cryfder effeithio nano-gyfansoddiadau yn dangos trefn i lawr, ac mae cryfder, rigidedd, a cryfder y mater yn dechrau lleihau. Mae gan ychwanegu nifer addas o fosfat zirconium organig wedi ei addasu ZrP DMA-CMS effaith penodol cryfu a cryfu ar PS.