復(fù)合材料主要兩個(gè)組分包括增強(qiáng)材料（通常是高性能纖維，例如碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維等）和基體材料（例如環(huán)氧樹(shù)脂等），它通過(guò)將增強(qiáng)材料和基體材料相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)材料相當(dāng)?shù)脑S多最佳性能。
從航空航天到可再生能源的各行各業(yè)，復(fù)合材料正在改善它們的設(shè)計(jì)過(guò)程和最終產(chǎn)品。幾乎每年都有復(fù)合材料取代傳統(tǒng)材料如鋼、鋁。隨著復(fù)合材料成本的下降和設(shè)計(jì)靈活性的提高，碳纖維和玻璃纖維等纖維增強(qiáng)復(fù)合材料為工程師提供了新的設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)。
碳纖維的高強(qiáng)度和低重量可提高汽車速度和發(fā)動(dòng)機(jī)效率
1、復(fù)合材料具有很高的強(qiáng)度重量比
復(fù)合材料的最大優(yōu)勢(shì)在于高強(qiáng)度重量比。碳纖維的重量大約是鋼的25％，是鋁的70％，并且比兩種材料更堅(jiān)固。高端汽車工程師使用復(fù)合材料將車輛重量減輕多達(dá)60％，同時(shí)提高了碰撞安全性。多層復(fù)合材料層壓板比傳統(tǒng)的單層鋼可以吸收更多的能量。利用復(fù)合材料的優(yōu)異性能對(duì)制造商和消費(fèi)者都有利。
玻璃纖維風(fēng)力渦輪機(jī)葉片成為最大的人工復(fù)合材料結(jié)構(gòu)
2、復(fù)合材料耐用
無(wú)論其應(yīng)用環(huán)境如何，復(fù)合材料都不會(huì)生銹（雖然當(dāng)粘合到金屬零件時(shí)容易腐蝕）。復(fù)合材料的斷裂韌性比金屬低，但比大多數(shù)聚合物高。復(fù)合材料具有高尺寸穩(wěn)定性，因此它們?cè)跓o(wú)論是熱還是冷，潮濕還是干燥的環(huán)境中，能夠始終保持其形狀，這也使它們成為風(fēng)電葉片等戶外結(jié)構(gòu)的首選材料。工程師通常會(huì)選擇復(fù)合材料而不是傳統(tǒng)材料，以降低維護(hù)成本并確保長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
3、復(fù)合材料提供了新的設(shè)計(jì)選擇
復(fù)合材料提供了傳統(tǒng)材料難以實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)選擇。復(fù)合材料允許零件整合；單個(gè)復(fù)合材料零件可以代替金屬零件的完整組裝；可以更改表面紋理以模仿任何表面處理。超過(guò)90％的休閑船體由復(fù)合材料制成，部分原因是玻璃纖維可以模制成各種船形。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這些好處可以節(jié)省生產(chǎn)時(shí)間并減少維護(hù)成本。
4、復(fù)合材料更容易生產(chǎn)
過(guò)去工程師不得不使用復(fù)雜的鋪層工藝來(lái)制造復(fù)合材料，這既費(fèi)時(shí)又限制了設(shè)計(jì)幾何形狀。數(shù)字復(fù)合制造（DCM）技術(shù)改變了這一狀況。DCM是無(wú)需人工即可制造復(fù)合零件。使用DCM，可以在三個(gè)維度上定制復(fù)合材料，從而為目標(biāo)產(chǎn)品創(chuàng)建適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度、密度和靈活性。DCM使工程師能夠設(shè)計(jì)3D打印的靈活性，并結(jié)合高性能的復(fù)合材料。
大多數(shù)休閑船船體由玻璃纖維和碳纖維等復(fù)合材料制成
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