树脂基复合材料的热膨胀系数

⑴ 复合材料主要有哪些性能特点

性能特点：

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、比专强属度和比模量大。

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。

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。

(1)树脂基复合材料的热膨胀系数扩展阅读

满足复合材料的条件：

1、复合材料必须是人造的，是人们根据需要设计制造的材料。

2、 复合材料必须由两种或两种以上化学、物理性质不同的材料组分，以所设计的形式、比例、分布组合而成，各组分之间有明显的界面存在。

3、它具有结构可设计性，可进行复合结构设计。

4、复合材料不仅保持各组分材料性能的优点，而且通过各组分性能的互补和关联可以获得单一组成材料所不能达到的综合性能。

⑵ 无人机为了减轻质量一选择材料特点是什么性质

您好，一般都是用复合材料，在无人机上的应用有许多原因。
纵观国外无人机（包括中、高空无人侦察机、无人作战飞机等），无一例外地大量使用了复合材料结构，有些甚至是全复合材料结构，因此以复合材料为核心的无人机结构设计/ 制造技术是影响无人机发展的关键技术之一。
复合材料在无人机上应用的优点与有人飞机相比，无人飞机（UAV）在机体结构设计中既不需要考虑机动飞行过程中人的生理承受能力限制，也不需要因为特别强调人的生存性而对隐身及抗弹伤能力的结构和材料作特殊考虑。不过由于无人机机载设备技术先进，要求高，因此也要求无人机有相当好的机体结构性能，这使无人飞机在结构选材上具有一些有别于有人飞机的新特点。无人机遂行任务的特殊性，也使其成为采用新型结构材料的极好的平台。
和传统金属材料相比，复合材料具有比强度和比刚度高、热膨胀系数小、抗疲劳能力和抗振能力强的特点，将它应用于无人机结构中可以减重25％ ~30％。树脂基复合材料具有结构重量轻、复杂或大型结构易于成型、设计空间大、比强度和比刚度高、热膨胀系数小等诸多优点。将复合材料直接应用于无人机结构上对减轻空机身重量、增加有效载荷、提高安全性和隐身性具有重要的作用。 据统计，目前世界上各种先进无人机的复合材料用量一般占机体结构总重的60％ ~80％，复合材料的总用量可达90％以上。在无人机上大量采用复合材料的益处是多方面的。
首先，复合材料本身具有可设计性，在不改变结构重量的情况下，可根据飞机的强度刚度要求进行优化设计；在设计制造技术上满足了大多数无人机在高度翼身融合结构所需的大面积整体成形这一特点。其次，聚合物基复合材料具有特殊的电磁性能，改性后有希望满足无人机结构/ 功能一体的高隐身技术要求。复合材料的耐腐蚀性能，可满足无人机恶劣环境下长储存寿命的特殊要求，降低使用维护的寿命周期成本。 再次，复合材料易植入芯片或合金导体形成智能材料、结构。
目前，复合材料在无人机领域已成为主要结构材料，如昆明劲鹰无人机使用碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、蜂窝夹层复合材料等，昆明劲鹰1000型八轴航拍航测无人机具有强化刚性的机架结构机臂采用内嵌硅胶线注塑工艺，具有更好的结构刚性及工作稳定性，整个系统高度集成化的设计，使安装调试工作变得更加简单快捷，中心架具有更大的可用空间，方便安装及内置各类航拍辅助设备，使您的航拍系统拥有更强的美感。通常，无人机除机身的龙骨、梁和隔框、起落架等结构件采用铝合金外，机翼、尾翼及各种天线罩、护板、蒙皮等结构件均大量使用复合材料。另外，在中小型无人机上，木质材料、轻型塑料、塑料薄膜等非金属材料也得到大量使用。复合材料的应用对无人飞机结构轻质化、小型化和高性能化已经起到了至关重要的作用。
比较国内、外高空长航时无人机各项性能指标，研究发现：影响我国无人机性能的关键是设计制造并使用大展弦比复合材料柔性机翼。根据使用环境（通常高空）和性能要求（通常续航时间大于24h 和一定的任务载荷），高空长航时无人机需要携带尽量多的燃油（可以提高航程）和使用大展弦比柔性机翼（可以提高升力）。利用树脂基复合材料密度小、比强度、比刚度大和可剪裁的优点，可以设计出大展弦比柔性机翼；利用复合材料整体化设计/ 制造技术，可以在机翼上设置整体油箱，提高无人机的续航时间和航程。由此可见，无人机大展弦比复合材料柔性机翼整体化设计/制造技术是提高我国高空长航时无人机各种性能，特别是高空、长航时性能的关键技术之一。 （劲鹰无人机）
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⑶ FRP(纤维增强复合材料)详细资料大全

纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymer/Plastic，简称FRP），现有CFRP、GFRP、AFRP、BFRP等。FRP复合材料是由纤维材料与基体材料（树脂）按一定的比例混合后形成的高性能型材料。质轻而硬，不导电，机械强度高，回收利用少，耐腐蚀。

基亏早本介绍

• 中文名 ：纤维增强聚合物
• 外文名 ：Fiber Reinforced Polymer
• 别称 ：纤维增强复合材料
• 组成种类 ：FRP由增强纤维和基体组成，
• 特点 ：不导电，机械强度高，耐腐蚀

材料简介,性能特点,生产工艺,组成种类,套用,现状趋势,

材料简介

FRP，纤维增强复合塑胶，是英文（Fiber Reinforced Plastics ）的缩写，现有CFRP、GFRP、AFRP、BFRP等。中文中玻璃钢指的就是GFRP。 FRP复合材料是由纤维材料与基体材料按一定的比例混合后形成的高性能型材料。其中GFRP根据所使用的树脂品种不同，有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢等种类。一般FRP具有质轻而硬，不导电，机械强度高，回收利用少，耐腐蚀等特性。 随着社会科学技术的进步, 土木工程结构学科的发展, 在很大程度上得益于性质优异的新材料、新技术的套用和发展, 而FRP以其优异的力学性能及适应现代工程结构向大跨、高耸、重载、轻质发展的需求, 正被越来越广泛地套用于桥梁工程、各类民用建筑、海洋工程、地下工程中, 受到结构工程界广泛关注。

性能特点

抗拉强度 抗拉强度高, FRP的抗拉强度均明显高于钢筋, 与高强钢丝抗拉强度差不多, 一般是钢筋的2倍甚至达10倍。但FRP材料在达到抗拉强度前,几乎没有塑性变形产生, 受拉时应力、应变呈线弹性上升直至脆断, 因此FRP复合材料在与混凝土结构共同作用的过程中, 往往不是由于FRP材料被拉断破坏, 而是由于FRP-混凝土界面强度不足导致混凝土结构界面被剥离破坏, 所以, FRP-混凝土界面粘结性能问题成为今后工程套用的一个重点和难点。 热膨胀系数 FRP复合材料热膨胀系数与混凝土相近, 这样当环境温度发生销此雀变化时, FRP与混凝土协调工作,两者间不会产生大的温度应力。 弹性模量 与钢材相比, 大部分FRP产品弹性模量小。约为普通钢筋的25%~ 75%。因此, FRP结构的设计通常由变形控制。 抗剪强度 因为FRP是纤维通过基体聚合而成，纤维间强度由基体决定（强度一般弱于纤维），所以垂直于纤维方向强度较弱。FRP的抗剪强度低, 其强度仅为抗拉强度的5%~20%, 这使得FRP构件在连线过程中需要研制专门的锚具、夹具。这也使得FRP构件的适度成为研究突出的问题。 抗腐蚀、抗疲劳性能 FRP材料抗腐蚀、抗疲劳性能好, 可以在酸、碱、氯盐和潮湿的环境中长期使用, 因而可提高结构的使用寿命, 这是结构材料难以比拟的。但同时, 与一般混凝土相比较, FRP复合材料的防火性能偏差, 这也制约了该类结构产品的推广套用, 成为今后要解决的问题之一。 重量 比强度很高，即通常所说的轻质高强，因此采用FRP材料可减轻结构自重，施工方便, 其重量一般为钢材的20%。 良好的可设计性 FRP属于人扒信工材料可根据工程需要采用不同纤维材料纤维含量和铺陈方式等不同工艺设计出不同强度指标、弹性模量及特殊性能要求的FRP产品，且FRP铲平形状可灵活设计。 工厂化生产，现场安装，有利于保证工程质量提高劳动效率和建筑工业化。 其他优势 绝缘、隔热及透电磁波等，因此可用于一些特殊场合如雷达站地磁观测站医疗核磁共振设备结构等。

生产工艺

FRP的生产方法基本上分两大类，即湿法接触型和干法加压成型。如按工艺特点来分，有手糊成型、层压成型、RTM法、挤拉法、模压成型、缠绕成型等。手糊成型又包括手糊法、袋压法、喷射法、湿糊低压法和无模手糊法。 目前世界上使用最多的成型方法有以下四种。 ①手糊法：主要使用国家有挪威、日本、英国、丹麦等。 ②喷射法：主要使用国家有瑞典、美国、挪威等。 ③模压法：主要使用国家有德国等。 ④RTM法：主要使用国家有欧美各国、日本。 我国有90%以上的FRP产品是手糊法生产的，其他有模压法、缠绕法、层压法等。日本的手糊法仍占50%。从世界各国来看，手糊法仍占相当比重，说明它仍有生命力。手糊法的特点是用湿态树脂成型，设备简单，费用少，一次能糊10m以上的整体产品。缺点是机械化程度低，生产周期长，质量不稳定。我国从国外引进了挤拉、喷涂、缠绕等工艺设备，随着FRP工业的发展，新的工艺方法将会不断出现。 frp学名玻璃纤维增强塑胶。它是以玻璃纤维及其制品（玻璃布、带、毡、纱等）作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料。复合材料的概念是指一种材料不能满足使用要求，需要由两种或两种以上的材料复合在一起，组成另一种能满足人们要求的材料，即复合材料。例如，单一种玻璃纤维，虽然强度很高，但纤维间是松散的，只能承受拉力，不能承受弯曲、剪下和压应力，还不易做成固定的几何形状，是松软体。如果用合成树脂把它们粘合在一起，可以做成各种具有固定形状的坚硬制品，既能承受拉应力，又可承受弯曲、压缩和剪下应力。这就组成了玻璃纤维增强的塑胶基复合材料。由于其强度相当于钢材，又含有玻璃组分，也具有玻璃那样的色泽、形体、耐腐蚀、电绝缘、隔热等性能，象玻璃那样，历史上形成了这个通俗易懂的名称“玻璃钢”，这个名词是由原国家建筑材料工业部部长赖际发同志于1958 年提出的，由建材系统扩至全国，仍然普遍地采用着。由此可见，玻璃钢的含义就是指玻璃纤维作增强材料、合成树脂作粘结剂的增强塑胶，国外称玻璃纤维增强塑胶。随着我国玻璃钢事业的发展，作为塑胶基的增强材料，已由玻璃纤维扩大到碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、氧化铝纤维和碳化矽纤维等，无疑地，这些新型纤维制成的增强塑胶，是一些高性能的纤维增强复合材料，再用玻璃钢这个俗称就无法概括了。考虑到历史的由来和发展，通常采用玻璃钢复合材料，这样一个名称就较全面。

组成种类

FRP由增强纤维和基体组成，一般用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂做基体，以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑胶。纤维（或晶须）的直径很小，一般在10μm以下，缺陷较少又较小，断裂应变约为千分之三十以内，是脆性材料，易损伤、断裂和受到腐蚀。基体相对于纤维来说，强度、模量都要低很多，但可以经受住大的应变，往往具有粘弹性和弹塑性，是韧性材料。工程结构中常用的FRP主材主要有碳纤维( CFRP)、玻璃纤维( GFRP)、及芳纶纤维( AFRP), 其材料形式主要有片材(纤维布和板)、棒材(筋材和索材)及型材(格栅型、工字型、蜂窝型等)。

套用

FRP复合材料在土木工程领域的套用快速增长，可用于包括柱、墙、梁、板及面板的抗震及补强加固，新的增强构件、结构形式及结构体系也正在研究、开发和套用。 1、建筑工程 结构设计正转向基于性能的设计，对结构及材料性能的要求也提高了。FRP材料已用于新建结构的框架以提高其结构性能，还被大量套用于旧有民用建筑的维修加固。 2、岩土工程 FRP纤维复合材料在长期恶劣的地质条件下具有良好的耐腐蚀性能，已广泛用于加筋土中；FRP复合材料易被掘进机具切断，故可用于盾构法掘进竖井的混凝土墙、土钉及临时支护用的复合材料地锚，如用钢锚则会导致挖掘机机头的断裂。因GFRP复合材料价格低廉，安装方便，耐久性强，已用于潮汐变化的干湿交替的挡土墙、地基锚杆及喷射混凝土筋等。 3、桥梁工程 FRP复合材料套用于桥梁工程起始于70年代末和80年代初期。可用作悬索桥及斜拉桥的缆索、预应力混凝土桥中的预应力筋，甚至可以用于整个桥梁体系；另外在桥梁补强加固方面也有套用。 4、海洋结构和近海结构 海洋结构和近海结构的腐蚀问题一直比较突出，对于钢结构更是如此，因而采用抗腐蚀性能良好的FRP可以很好地解决该问题，具有很好的发展前景。在建的海洋钢筋混凝土结构，采用最厚的混凝土保护层（一般为150mm左右，相当于陆地混凝土结构保护层的5倍以上）及防腐措施，其对内部钢筋防氯盐腐蚀也仅有15年左右，这与永久或半永久性的海洋结构耐久要求相距甚远。采用FRP混凝土或FRP-混凝土组合结构就可以从根本上解决海洋工程中的钢筋（钢材）腐蚀问题，其重大意义不言而喻。

现状趋势

FRP复合材料的研究开发和套用在欧美已开发国家以及日本, 已成为十分活跃的领域。在今后一个时期, FRP作为一种高性能材料以其轻质高强、耐腐蚀、耐久性能好、施工便捷等性能特点, 必将成为各类道路、桥梁、民用建筑结构的养护、检测和维修的必要补充材料, 并得到广泛套用, 给我国的建筑经济领域带来不可忽视的综合效益。

⑷ 复合材料是什么性能特点及应用

常用复合材料是用玻璃纤维等性能较低的增强体与普通高聚物(树脂)构成。由于它的产品易造型、品质高端、价格低廉的等优势大力发展，玻璃钢制品复合材料已广泛用于装饰、工艺品、船舶、车辆、化工管道和贮罐、建筑结构等方面。

先进复合材料指用高性能增强体如碳纤维、芳纶等于高性能耐热高聚物构成的复合材料，后来又把金属基、陶瓷基和碳(石墨)基以及功能复合材料包括在内。它们的性能虽然优良，但价格相对较高，主要用于国防工业、航空航天、精密机械、深潜器、机器人结构件等。
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热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。