復合材料的性能取決于基體和增強體的特性、含量、分布等,其性能有如下的特點:+ j. k, e/ V! k
(1) 高比強度、比模量 復合材料的突出優(yōu)點是比強度和比模量(強度、模量與密度之比)8 D. S1 B. _! |' V, c v' w* @
高。密度只有1.80g/cm3 碳纖維的強度可達到3700~5500MPa;硼纖維、碳化硅纖維的密度
/ _3 O+ [- e& p: c! m為2.50~3.40g/cm3,模量為350~450GPa。加入高性能纖維作為復合材料的主要承載體,可
8 G! p |/ c- v: I2 e7 t使復合材料的比強度、比模量較基體的比強度、比模量成倍提高。如碳纖維增強環(huán)氧樹脂的
; I9 \! {! W h# j; ^! @比強度是鋼的七倍,比模量是鋼的三倍。
8 G! o- \1 f0 }- L+ h. b, x6 D3 `(2) 抗疲勞性能好 材料的疲勞破壞常常是沒有明顯預兆的突發(fā)性破壞,而纖維增強復' t6 K8 g8 a% H, e
合材料中纖維和基體間的界面能夠有效地阻止疲勞裂紋的擴展。1 r! }5 z2 r; z2 I. A x
(3) 減振性能好 構件的自振頻率除了與其本身結構有關外,還與材料比模量的平方根7 }0 i9 p& B3 U6 }& L8 ~) M
成正比。纖維復合材料的比模量大,因而它的自振頻率很高,在通常加載速率下不容易出現(xiàn)
9 Y$ P" Q- h8 |6 T, `9 d" q因共振而快速脆斷的現(xiàn)象。同時復合材料中存在大量纖維與基體的界面,由于界面對振動有
k* z/ n* ^# J; \+ C2 ]2 Z5 ?反射和吸收作用,所以復合材料的振動阻尼強,即使激起振動也會很快衰減。
V) v* e+ e0 @6 R [% \) G(4) 可設計性強 通過改變增強體、基體的種類及相對含量、復合形式等,可滿足復合
' L( {% W( _4 Y7 T材料結構與性能的設計要求。& I* R4 m2 ?% r3 L
此外,復合材料還可根據(jù)不同的組成而具有很高的抗高溫蠕變、抗摩擦摩擦等力學性能,
u% n+ n" z9 K: g同時還可具有良好的導電、導熱、壓電、吸波、吸聲等物理和化學性能。 |