日常生活中有哪些東西是複合材料運用的典型例子?

它利用了原有單一材料的哪些優點,克服了哪些缺點呢?


蟹腰。。。

看到前面兩位的答案,我略無語。不敢苟同,我後面解釋。

廣義上,複合材料的定義很大,可以指一切由物理化學性質不同的物質經過複合工藝指的的多相材料。兩種材料保持原有性狀的不變,互相取長補短,使性能得到提升。

按照這個思路,你就看你身邊吧,凡是在某種程度上「複合」的材料都是複合材料。

複合材料分為兩大類,結構複合材料(用來做承力構件)和功能複合材料(藉助外加材料實現某種材料具有多種功能)

結構複合材料往往有基體和增強相構成。基體往往是用來傳遞力和包覆保護增強相的,增強相是用來承力的。功能複合材料是由基體和添加物組成。其實結構複合材料的取長補短可以一句話解釋:重量輕,強度高。這幾乎是一切做結構複合材料人的心中理想。

我們常說的複合材料往往只結構複合材料,而且在這方面的研究也頗多。

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%8D%E5%90%88%E6%9D%90%E6%96%99

如果說典型例子(我就不按照分類什麼的說了,那樣可就沒完沒了了),我可以舉幾個:

1、身邊的最簡單的,建築用材料。

樓房的牆。鋼筋混凝土結構,或者鋼筋水泥磚結構。鋼筋、磚作為增強相,水泥或者混凝土則是基體。克服了單獨用水泥或者磚難以穩定的結構。混凝土和水泥作為「粘合劑」包裹住鋼筋或者磚,這樣鋼筋和磚的穩定性就能得到增加,而混凝土和水泥自身承力不多,也防止了它們承力壓潰。我們就可以建造高樓啦!

還有,你們有沒有見過石棉瓦,我們那邊叫石棉瓦(我也不知道具體是什麼名字,就是那個只要一摸就會痒痒一晚上的白色絲線狀的東西),90年代特別流行的一種建築用材料,其實這個材料是玻璃纖維配合熱塑性樹脂(也有玻璃纖維配合水泥或者其他什麼東西的),也是一種複合材料。藉助玻璃纖維在縱向和橫向承力,能弄出較薄的質量較輕的瓦片或者房頂,也比較堅固。

2、飛機用複合材料,這算是當下的熱門研究課題了。

飛機用複合材料最常用的是碳纖維作為增強相,環氧樹脂或者其他熱固性高分子作為基體。其重量只有常用合金的十分之一左右,而承力方向上的強度提高了2、3倍都不止。

空客A380(http://zh.wikipedia.org/zh/%E7%A9%BA%E4%B8%AD%E5%AE%A2%E8%BD%A6A380)全世界最大的飛機,但其實經濟效益並不是最高。它是第一個把複合材料帶入到廣大人民群眾的目光中的。其複合材料的用量達到質量分數22%,雖然以前飛機也在用,當往往都低於10%,而且往往只用在平衡尾翼或者豎直尾翼上。而此次空客把它大規模的用在了機翼機身上,使得重量減輕20%以上,這在航空領域合適了不得的指標,要知道能省多少油啊!而且自從用了複合材料,神馬腐蝕啊,損傷容忍啊,抗疲勞性能啊,統統上了一層樓不會累嘿~

波音787,傳說中的dreamliner(http://zh.wikipedia.org/zh/%E6%B3%A2%E9%9F%B3787),用來對抗空客A350的中型客機,使用複合材料達到質量分數50%,大幅度減重,上面的a350我沒有找到圖,看看787的材料用圖就明白了。

其中藍色的部分,全都是複合材料。顫抖了么。。。

3、舉一個功能複合材料的例子,我們曾經在競賽的時候,弄過一個神馬自動抗菌塗料。。。說白了很簡單,就是向玻璃中添加二氧化鈦,然後因為二氧化鈦的一些特殊電化學性能,在紫外線的照射下,能夠在塗料表面形成氧的自由基,這東西就可以殺菌了。

這就是藉助添加二氧化鈦後,塗料會用除菌的性能了。

其實挺扯的,是老師給指的道兒,當年也沒有做好。僅供參考。

4、我來說說為什麼前兩位說的有問題。

首先,刀具,我想他所指的是刀具的手柄處的塑料會包覆著鋼鐵。但是這個不叫複合材料,因為他沒有產生任何性能上的提升,而且最主要的是,它沒有「複合」在一起。你拿筷紗布裹一裹不也照樣能用?

還有,說餅乾的那位童鞋,作為餅乾,它已經失去了原有物質的性狀,它是實現了口味上的複合,但是並不能劃歸到複合材料的範疇內。

不過啊,別和我較真,廣義的複合材料說不定就包括了你們說的。

以上,小生不才,歡迎指正。


太多了,家裡所有的刀具都是複合材料運用的例子。


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