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北京邮电大学出版复合材料有怎样的性能特点？什么的强度是钢的8倍？


1.比强度和比模量高 。 比强度(强度/密度)和比模量(弹性模量/密度)是材料承载能力的重要指标 。 比强度越高 ， 在同样强度下零构件的自重越小；比模量越高 ， 在模量相同条件下零构件的刚度越大 。 这对要求减轻自重和高速运转的零构件是非常重要的 。 表中列出了一些金属材料与纤维增强复合材料的性能 。
通过比较可以看出 ， 复合材料都具有较小的密度和较高的比强度和比模量 ， 尤以碳纤维-环氧树脂复合材料最为突出 。 其比强度为钢的8倍 ， 比模量约为钢的4倍 。 2.抗疲劳性能好 。 复合材料 ， 特别是纤维-树脂复合材料对应力集中敏感性小 ， 基体和纤维间的界面能阻止疲劳裂纹的扩展 ， 具有较高的疲劳强度 。
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实验证明 ， 碳纤维聚酯树脂复合材料的疲劳强度是其抗拉强度的70%~80% ， 而金属材料的疲劳强度只有其抗拉强度的40%~50% 。 图中是3种材料的疲劳性能曲线 。 3.抗断裂能力强 。 纤维增强复合材料中 ， 有大量独立存在的纤维 ， 平均每平方厘米面积上有几千甚至几万根 ， 由具有韧性的基体把它们结合成整体 。
当纤维复合材料构件由于过载造成少量纤维断裂时 ， 载荷就会重新分配到其他未断的纤维上 ， 构件不致短时间内发生突然破坏 。 因此 ， 复合材料都具有较好的断裂安全性 。 4.减振性能好 。 机械构件的自振频率不但与构件的结构有关 ， 还与材料的比模量的平方根成正比 。
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比模量大 ， 自振频率也高 ， 可避免构件在一般工作状态下产生共振及由此引起的早期破坏 。 另外 ， 即使构件已产生振动 ， 由于复合材料的基体与纤维之间的界面有吸振作用 ， 而且阻尼特性较好 ， 振动会很快衰减下来 ， 所以复合材料的减振性比钢等金属材料要好 。
5.高温性能优良 。 例如铝合金在400℃时 ， 弹性模量已降至接近于零 ， 强度也显著降低 。 用碳纤维或硼纤维增强铝合金后 ， 在同样温度下 ， 其强度和弹性模量基本保持不变 。 6.较优良的抗蚀性、减摩性、电绝缘性、工艺性能 。
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