解析樹脂基復(fù)合材料的性能及其有效應(yīng)用

摘要：樹脂基復(fù)合材料隨著社會的不斷發(fā)展，其性能正在不斷被發(fā)掘。如今樹脂基復(fù)合材料已經(jīng)在社會中的多個領(lǐng)域得到了有效應(yīng)用。本文就樹脂基復(fù)合材料的性能及其有效應(yīng)用展開論述，首先介紹了樹脂基復(fù)合材料的性能優(yōu)勢，然后對其應(yīng)用領(lǐng)域進行了概括。

關(guān)鍵詞：樹脂基復(fù)合材料;性能;有效應(yīng)用

引言：

樹脂基復(fù)合材料是指使用玻璃纖維等不同的纖維增強體，其主要構(gòu)成為有機聚合物。樹脂基復(fù)合材料自身具有明顯的優(yōu)勢，首先樹脂基復(fù)合材料的抗疲勞性能較好，比一般的復(fù)合材料的疲勞拉伸極限要強很多倍，同時樹脂基復(fù)合材料的減震性能和過載安全性能也要比一般的復(fù)合材料更好。樹脂基復(fù)合材料的成型工藝較為簡單，并且其性能在同類復(fù)合材料中屬于佼佼者，因此在科技領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用。

一、樹脂基復(fù)合材料的發(fā)展歷史

樹脂基復(fù)合材料最早出現(xiàn)在美國，在1970年后，人們主要在研究將玻璃纖維復(fù)合材料應(yīng)用于新的領(lǐng)域，同時也開發(fā)出了一種新的復(fù)合材料，這就是樹脂基復(fù)合材料的誕生。這種新型的復(fù)合材料相較于玻璃纖維復(fù)合材料具有更大的性能優(yōu)勢，是性能上一種質(zhì)的飛躍。

研究出樹脂基復(fù)合材料并投入使用后，在科技領(lǐng)域反饋回很好的成效。例如美國的一家商用飛機梅爾利2100號的零件全部應(yīng)用樹脂基復(fù)合材料制成，這就是樹脂基復(fù)合材料的有效應(yīng)用，這種材料因其質(zhì)量較輕的特點特別適用于飛機和其它航空工具的制造，這架飛機的整體機身僅僅重567kg。

再例如哥倫比亞號航天飛機，其整個機體的主要部件都是應(yīng)用樹脂基復(fù)合材料制成的，播音767大型客機的部分構(gòu)件也是利用樹脂基復(fù)合材料制成的。目前看來，這三件樹脂基復(fù)合材料的得意作品直至今日仍然在發(fā)揮其卓越的效用。

二、樹脂基復(fù)合材料特點

首先樹脂基復(fù)合材料是一種復(fù)合材料，并且有多個相組成，其中包括基體材料和增強材料，一般來說，樹脂基復(fù)合材料具備一下幾種特點：

1組成的各個相之間具備一定的差異性

2質(zhì)地并不均勻并且組織呈現(xiàn)不連續(xù)性

3呈現(xiàn)粘連彈性行為

4纖維的體積含量各不相同，各個部位的物理性能存在差異性

5影響性能的條件較多，并且其材料的組成較為分散

樹脂基復(fù)合材料的整體性能并不是組成成分的單純疊加或者是融合之后的平均，而是涉及到復(fù)雜的化學(xué)過程，這是一種復(fù)雜的復(fù)合效應(yīng)。復(fù)合效應(yīng)的本質(zhì)是材料之間的相互作用，并且這種作用在復(fù)合材料中主要體現(xiàn)在復(fù)合界面的相互作用中，例如復(fù)合材料內(nèi)部的兩種材料之間存在著一定的性能差異，這種性能差異會在兩種材料之間的界面上存在混合型補充的特點。在樹脂基復(fù)合材料的性能中，其組分材料的線性和非線性復(fù)合效應(yīng)并不存在規(guī)律性，并且復(fù)合效應(yīng)有好的一面同時也有性能較差的一面，但是良好的性能是大多數(shù)人們所期望的，材料在進行復(fù)合之后呈現(xiàn)出的性能抵消或者融合性能減低的情況無法避免，因此樹脂基復(fù)合材料也存在這種不可改變的弊端。

樹脂基復(fù)合材料的表現(xiàn)形式呈現(xiàn)出復(fù)雜多樣的形態(tài)，主要的形態(tài)分為兩種類型，首先是混合效應(yīng)，混合效應(yīng)也稱為平均效應(yīng)，樹脂基復(fù)合材料內(nèi)部材料的性能存在著取長補短的相互作用，并且它的組分材料性能是比較穩(wěn)定的，對局部的擾動反應(yīng)較為敏感。

其次是協(xié)同效應(yīng)，這種效應(yīng)相比于混合效應(yīng)而言，是普遍存在的，并且呈現(xiàn)的形式也有很多種，反應(yīng)的是組份材料的原位特性，原位特性意味著每一個相的組分都在樹脂基復(fù)合材料中擔(dān)任著不同的性能，并且這些性能不具備單獨的代表性，單獨存在時并不能表征樹脂基復(fù)合材料的整體性能。

三、樹脂基復(fù)合材料的實際應(yīng)用

1在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用

隨著建筑工業(yè)的不斷發(fā)展，建筑施工對于施工材料的要求也在不斷的上升，建筑工業(yè)正在不斷的尋求能夠滿足現(xiàn)代化建筑工業(yè)的建筑材料，這時候樹脂基復(fù)合材料出現(xiàn)在了建筑商的視野中，這種材料因其自身性能良好的優(yōu)勢，在建筑建筑工業(yè)中迅速的被普及，為建筑工業(yè)提供了極大便利的同時也促進了建筑工業(yè)的進一步發(fā)展。

在建筑工業(yè)施工中采用樹脂基復(fù)合材料能夠減輕建筑自身的重量，使得建筑物整體變得輕盈，因此特別適用于預(yù)制裝配式建筑的預(yù)制構(gòu)件制造。并且樹脂基復(fù)合材料自身的性能較高，其力學(xué)性能、物理性能以及化學(xué)性能都比較突出，因此在建筑建設(shè)中應(yīng)用樹脂基復(fù)合材料能夠增加建筑物的使用壽命，這是一種較為新型的建筑工業(yè)材料。

2在機械工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

樹脂基復(fù)合材料自身的物理性能以及化學(xué)性能較為良好，具備一般復(fù)合材料所不具備的的高強度、高抗疲勞性，因此一些主要的機械設(shè)備部件都會采用樹脂基復(fù)合材料，例如在機械工業(yè)中的運輸機械、起重機械等都是采用的這種材料。

樹脂基復(fù)合材料的抗震性能和抗斷裂性能也較為良好，在機械工業(yè)中，一些機械的原材料選擇首先考慮性能，并且這些工業(yè)的產(chǎn)品受到的壓力較多，如果機械自身的抗震性能和抗斷裂性能不夠良好，就會使得機械自身的使用壽命縮減。因此在機械工業(yè)中應(yīng)用樹脂基復(fù)合材料就具備一定的優(yōu)勢，樹脂基復(fù)合材料的強大性能足夠滿足機械工業(yè)的日常使用，同時機械的使用度也會更加良好。

3在軌道客車中的應(yīng)用

在軌道客車的內(nèi)飾應(yīng)用中，其內(nèi)部的設(shè)計可以從結(jié)構(gòu)，集成方案以及材料等各方面入手，積極的開展復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計模式。其中可以根據(jù)實際情況簡化基礎(chǔ)性的設(shè)計結(jié)構(gòu)，降低成本，提升生產(chǎn)的管理效率，滿足現(xiàn)階段的批量生產(chǎn)需求。

不僅如此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計管理中，還需要完善集成設(shè)計的原理，發(fā)揮復(fù)合材料的作用，保證其內(nèi)部的材料成型技術(shù)的優(yōu)越性，從底架與地板、車頂與通風(fēng)道等不同的角度出發(fā)，設(shè)計出輕便型的行車舒適的內(nèi)部構(gòu)件，應(yīng)用樹脂復(fù)合材料將車輛的車體的質(zhì)量降低，提升車體的剛度，保證復(fù)合材料的品質(zhì)，從而逐步的優(yōu)化各鋪層的鋪設(shè)角和層數(shù)比，增強設(shè)計結(jié)構(gòu)的自由性以及性價比。

與此同時，在設(shè)計軌道客車的內(nèi)部結(jié)構(gòu)時還可以選擇多種材料，加強結(jié)構(gòu)與材料的匹配度，以小成本換取大效益。應(yīng)用樹脂復(fù)合材料可以使得客車的質(zhì)量更加的輕盈，能夠使得車輛的驅(qū)動性快速增強，這樣對于車內(nèi)的各種結(jié)構(gòu)設(shè)計以及集成模板的建造具有更好的參考價值，能夠為后續(xù)的車輛結(jié)構(gòu)的改進奠定基礎(chǔ)。

四、結(jié)束語

綜上所述，樹脂基復(fù)合材料的研究正在不間斷的進行，由原來的少數(shù)使用演變成如今的廣泛使用，并且其制作成本正在不斷的降低，但是性能卻逐漸提升。相信在不久的未來，樹脂基復(fù)合材料一定會發(fā)揮出更大的作用，其應(yīng)用范圍也會越來越廣泛。

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作者簡介：姓名：韓德翔（出生年月：1993.05.27），性別：男，民族：漢，籍貫（省市）：山東省青島市，職務(wù)職稱：助理工程師，學(xué)歷：本科，研究方向：樹脂基復(fù)合材料應(yīng)用