树脂材料与不锈钢材料的对比

金属基、陶瓷基、树脂基复合材料性能对比

复合材料学作业——不同基体的复合材料性能对比姓名：学院：材料学院班级：0919001学号：**********2012年3月18日不同基体的复合材料性能对比摘要：本文主要介绍了不同基体的复合材料（金属基、陶瓷基、树脂基）之间的性能对比，以及它们的应用。

关键词：复合材料，金属基，陶瓷基，树脂基，性能对比正文：复合材料按基体分，可以分为金属基复合材料、陶瓷基复合材料、树脂基复合材料。

下面将对这三种基体的复合材料各举一例进行性能、成型工艺及应用上的对比。

分别是碳化钛增强基复合材料、(C/SiC)陶瓷基复合材料、环氧树脂(EP)/碳纤维(CF)树脂基复合材料。

一、性能对比碳化钛增强铝基复合材料：新型的优质耐磨、耐热材料，具有优良的综合性能。

室温力学性能：抗拉强度σ_b=300-500MPa;屈服强度σ=250-400MPa;延伸率δ=5-15% ;硬度HB80-HB160。

抗磨损性能：该种材料在性能上最突出的优势是抗磨损。

在等同条件下,复合材料的抗磨损性能比铜基耐磨合金高5-10倍。

密度(比重)ρ=2.8g/cm^3,是铜(ρ=8.9)的三分之一。

摩擦系数：在油润滑条件下,摩擦系数(摩擦副为中碳钢) 和铜合金相仿;膨胀系数：2.2×10^(-6)/℃,略大于铜基耐磨合金(2.0×0^(-6)/℃)。

(C/SiC)陶瓷基复合材料：具有高比强、高比模、耐高温、抗烧蚀、抗氧化和低密度等特点，其密度为2～2.5 g/cm3，仅是高温合金和铌合金的1/3～1/4，钨合金的1/9～1/10。

碳纤维增韧碳化硅(C/SiC)的应用可覆盖瞬时寿命(数十秒～数百秒)、有限寿命(数十分钟～数十小时)和长寿命(数百小时～上千小时)3类服役环境的需求。

用于瞬时寿命的固体火箭发动机，C/SiC的使用温度可达2 800～3 000 ℃；用于有限寿命的液体火箭发动机，C/SiC的使用温度可达2 000～2 200 ℃；用于长寿命航空发动机，C/SiC的使用温度为1 650℃。

304不锈钢耐蚀性能影响因素

304不锈钢耐蚀性能影响因素1.材料成分：304不锈钢的主要成分是铬、镍和钼。

其中，铬是最重要的合金元素，可以形成一层致密的氧化铬层，阻止氧气和水分侵入金属内部，从而起到耐蚀的作用。

镍和钼的添加可以提高304不锈钢的耐蚀性能，尤其是在酸性环境和高温条件下。

2.表面处理：304不锈钢的表面处理对其耐蚀性能起着重要作用。

常见的表面处理方法包括抛光、酸洗和电镀等。

抛光可以提高304不锈钢的表面光洁度，减少表面缺陷和微小孔洞，从而减少腐蚀点的发生。

酸洗可以去除304不锈钢表面的氧化物和杂质，使其表面更加平整整洁。

电镀可以在表面形成一层保护膜，进一步提高304不锈钢的耐蚀性。

3.环境条件：环境条件也是影响304不锈钢耐蚀性能的重要因素。

一般来说，304不锈钢对中性和弱碱性环境具有较好的耐蚀性。

然而，在酸性和高温环境下，304不锈钢的耐蚀性会降低。

例如，在浓硫酸、盐酸等强酸溶液中，304不锈钢容易发生点蚀和孔蚀腐蚀。

此外，过高的温度也会降低304不锈钢的耐蚀性，因为高温会使氧化铬层被破坏，形成裂缝和孔洞，从而导致腐蚀的产生。

4.应力腐蚀开裂：304不锈钢在受到应力作用的情况下，容易发生应力腐蚀开裂。

应力可以由外部加载、冷加工或焊接等引起。

当304不锈钢在有介质和应力的作用下，特别是在氯化物离子存在的环境中，容易发生应力腐蚀开裂。

因此，在设计和使用过程中，应避免或减少304不锈钢受到应力的作用。

总结起来，304不锈钢的耐蚀性能受到许多因素的影响，包括材料成分、表面处理、环境条件和应力等。

在实际应用中，需要根据具体的使用环境和要求，选择合适的304不锈钢材料和相应的加工工艺，以保证其耐蚀性能。

实验室家具台面的选用

实验室家具台面的选用“雷德”(LEAD)的实验室家具品牌融合国际先进设计理念，吸收发达国家技术与工艺，将实验室家具和工作环境质量标准与科学技术发展紧密结合，赋予现代科学实验室多方位、个性化的全新概念。

实验室装备产品的台面大体分为五种材料：1、酚醛树脂、2、环氧树脂、3、不锈钢、4、花岗岩。

台面分为化学实验台面、物理实验台面、生物实验室台面。

1、化学用实验台台面化学实验室台面通常选用酚醛树脂复合贴面板台面、酚醛树脂实心板台面、环氧树脂台面、陶瓷台面；1、1、复合贴面板台面：材料选用1mm厚酚醛树脂化学实验用专用板，基板国产优质中纤板材料，底面粘贴酚醛树脂普通防火板，周边采用2.0mm厚的PVC材料封边；台面复合厚度为40mm；1、2、实芯板台面：材料选用12.7mm厚酚醛树脂板化学实验用专用板，加边后总厚度为25.4mm；周边倒角R10mm；耐高温不超过135℃。

1、3、环氧树脂台面：材料厚度为13mm、20mm、25mm供选择；特点：a、24小时耐强酸碱腐蚀；b、具有较强的耐磨性、耐冲击性、耐污染性、不弯曲；c、耐高温最高可达600℃；2、物理用实验台台面：物理实验室台面通常选用酚醛树脂复合贴面板台面、天然花岗岩台面；2、1、复合贴面板台面，材料：选用1mm厚酚醛树脂物理实验用专用板，具有耐高温、耐磨、耐划痕等特点。

基板选用优质中纤板材料，周边用2.0mm厚的PVC 材料封边；台面复合厚度为40mm；2、2、实芯板台面，材料：选用12.7mm厚酚醛树脂板物理实验用专用板，具有耐高温、耐磨、耐划痕、防静电等特点。

加边后总厚度为25.4mm；周边倒角R10mm;特点：a、具有较强的耐磨性、耐冲击性、耐污染性、耐高温、防静电、不弯曲；b、最大承重为300公斤/平方米；c、耐温度可在-50℃~+40℃环境下使用；2、3、选用天然花岗岩台面：厚度：高温台选用为50mm；天平台选用50mm；特点：有较强的力学性能和耐热性能；最大承重为500公斤/平方米；缺点：有辐射，对人身体健康有一定的危害性，（以检测报告为数据依据）；3、生物用实验台台面：3、1、选用1.2mm厚316#不锈钢板，内衬复合板添充封闭。

金属家具材料

金属家具常用常用薄壁管材或薄板材制造主要构件。

碳素结构钢灰铸铁合金结构钢不锈钢铝合金铜合金钛合金C AI LIAOJIA JU 黑色金属材料有C AI LIAOJIA JU 有色金属合金材料有金属材料不会因环境气候变化而变形开裂，但要采取防止氧化锈蚀等表面处理措施。

金属家具制造中，除了利用金属材料的良好机械性能，还运用金属材料的良好加工性能，如可塑性和可焊性，进行铸造、锻造热加工、模压、弯曲等冷加工。

1. 金属家具常用材料1.1 钢材（1）铁碳合金Fe-FeC3以铁和碳为主成分的二元合金。

含碳量一般在2.11%以下的铁碳合金称为钢，大于2.11% 称为铸铁。

由铁素体和渗碳体组成。

铁碳合金的性能受铁素体和渗碳体二者相对量的变化及形态的影响。

钢的硬度主要取决于渗碳体的含量。

塑性、韧性主要取决于铁素体量。

强度主要取决于渗碳体的形态，如片状、网状、条状等。

10、20钢含碳量低，以铁素体组织为主，其塑性、韧性优良，常作为冷成形、焊接材料使用。

而T8、T10钢含碳量高，硬度高，经热处理后强度高，常作为工具材料使用。

如（2）钢材的分类非合金钢通常称碳素钢，除了铁和碳以外，含有炉料带入的少量合金元素Mn、Si、Al，杂质元素P、S及气体N、H、O等。

合金钢为了获得钢的某种物理、化学或力学特性而在钢冶炼中有意添加了一定量的合金元素Cr、Ni、Mo、V、Ti等，并控制杂质和有害元素含量。

按含有合金元素总量，合金钢分为低合金钢(<3%)、中合金钢(5-10%)和高合金钢(>10%)。

C AI LIAOJIA JU按国际标准，把钢区分为非合金钢和合金钢。

C AI LIAO JIA JU 按钢的含碳量分：高碳钢——C > 0.6%。

低碳钢——C < 0.25%，金属家具广泛使用主要材料；中碳钢——0.25% < C < 0.6%；C AI LIAOJIA JU 按钢的质量分：普通碳素结构钢——S < 0.050%，P < 0.045%C AI LIAOJIA JU 牌号表示方法（GB/T 700-2006）：屈服点字母Q ＋屈服点数值＋质量等级符号＋脱氧方法等四个部分按顺序组成。

不锈钢、合金材料耐腐蚀性对比表

钛阀、不锈钢阀门、哈氏合金材料耐腐蚀性对比表2010-5-27 20:09 钛阀门、不锈钢、哈氏合金阀门材料耐腐蚀性对比表钛，拼音:tài，是一种金属元素，灰色，原子序数22，相对原子质量47.87。

能在氮气中燃烧，熔点高。

钝钛和以钛为主的合金是新型的结构材料，主要用于航天工业、航海工业，目前在阀门材料上的应用也逐渐广泛。

钛的耐热性很好，熔点高达1725℃。

在常温下，钛可以安然无恙地躺在各种强酸强碱的溶液中。

就连最凶猛的酸——王水，也不能腐蚀它。

钛是一种具有高度化学活性的金属，但是，它对大多数腐蚀介质都呈现出特别优异的耐腐蚀性。

原因是钛和氧有很大的亲和力，当钛暴露于大气，或任何含氧介质时，表面立即形成一种坚固而紧密的钝性氧化薄膜。

这种薄膜十分稳定，如果产生机械损伤，又会立即重新形成（只要存在一定量的氧）。

钛阀门有几种特殊的腐蚀形式，如高温腐蚀、应力腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、腐蚀疲劳等。

钛阀的阀体为钛材料，球体（阀芯）采用钛合金，阀座为具有挠性的PTFE唇缘结构阀座，即使在阀座磨损后，由于其补偿作用而仍能保持可靠密封，具有操作力矩小、密封性能优越、使用寿命长等特点，钛截止阀应用范围广泛。

钛的物理性质钛的密度为4.506-4.516克/立方厘米（20℃），熔点1668±4℃，熔化潜热3.7-5.0千卡/克原子，沸点3260±20℃，汽化潜热102.5-112.5千卡/克原子，临界温度4350℃，临界压力1130大气压。

钛的导热性和导电性能较差，近似或略低于不锈钢，钛具有超导性，纯钛的超导临界温度为0.38-0.4K。

在25℃时，钛的热容为0.126卡/克原子·度，热焓1149卡/克原子，熵为7.33卡/克原子·度，金属钛是顺磁性物质，导磁率为1.00004。

钛具有可塑性，高纯钛的延伸率可达50-60%，断面收缩率可达70-80%，但强度低，不宜作结构材料。

常见材料导热系数(史上最全版)

导热率K是材料本身的固有性能参数，用于描述材料的导热能力，又称为热导率，单位为W/mK。

这个特性跟材料本身的大小、形状、厚度都是没有关系的，只是跟材料本身的成分有关系。

不同成分的导热率差异较大，导致由不同成分构成的物料的导热率差异较大。

单粒物料的导热性能好于堆积物料。

稳态导热：导入物体的热流量等于导出物体的热流量，物体内部各点温度不随时间而变化的导热过程。

非稳态导热：导入和导出物体的热流量不相等，物体内任意一点的温度和热含量随时间而变化的导热过程，也称为瞬态导热过程。

导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度（K,°C）,在1秒内，通过1平方米面积传递的热量，用λ表示，单位为瓦/米·度导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。

非晶体结构、密度较低的材料，导热系数较小。

材料的含水率、温度较低时，导热系数较小。

通常把导热系数较低的材料称为保温材料(我国国家标准规定，凡平均温度不高于350℃时导热系数不大于0.12W/(m·K)的材料称为保温材料），而把导热系数在0.05瓦/米摄氏度以下的材料称为高效保温材料。

导热系数高的物质有优良的导热性能。

在热流密度和厚度相同时，物质高温侧壁面与低温侧壁面间的温度差，随导热系数增大而减小。

锅炉炉管在未结水垢时，由于钢的导热系数高，钢管的内外壁温差不大。

而钢管内壁温度又与管中水温接近，因此，管壁温度（内外壁温度平均值）不会很高。

但当炉管内壁结水垢时，由于水垢的导热系数很小，水垢内外侧温差随水垢厚度增大而迅速增大，从而把管壁金属温度迅速抬高。

当水垢厚度达到相当大（一般为1~3毫米）后，会使炉管管壁温度超过允许值，造成炉管过热损坏。

对锅炉炉墙及管道的保温材料来讲，则要求导热系数越低越好。

一般常把导热系数小于0。

8x10的3次方瓦/（米时·摄氏度）的材料称为保温材料。

例如石棉、珍珠岩等填缝导热材料有:导热硅脂、导热云母片、导热陶瓷片、导热矽胶片、导热双面胶等。

树脂基、金属基、陶瓷基复合材料之间的相互比较

树脂基、金属基、陶瓷基复合材料之间的相互比较汪涛1091900209摘要：本文主要介绍了树脂基复合材料（玻璃纤维增强环氧树脂），金属基复合材料（TiB2 / 铝基复合材料）以及陶瓷基复合材料(碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料)之间组织性能及应用方面的相互比较。

正文（1）玻璃纤维增强环氧树脂与TiB2 / 铝基复合材料之间比较玻璃纤维增强树脂基复合材料由于具有高比强度、比模量, 而且耐疲劳、耐腐蚀, 最早用于飞机、火箭等, 近年来在民用方面发展也很迅猛, 在舰船、建筑和体育器械等领域得到应用, 并且用量不断增加。

其中, 环氧树脂是先进复合材料中应用最广泛的树脂体系, 它适用于多种成型工艺, 可配制成不同配方, 调节粘度范围大, 以便适应不同的生产工艺。

它的贮存寿命长, 固化时不释放挥发物, 固化收缩率低, 固化后的制品具有极佳的尺寸稳定性、良好的耐热、耐湿性能和高的绝缘性, 因此, 环氧树脂?? 统治??着高性能复合材料的市场。

值得指出的是, 环氧树脂耐有机溶剂、耐碱性能比常用的酚醛与不饱和聚酯树脂好, 但其耐水性、耐酸性差; 固化后一般较脆, 韧性较差。

先进的金属基复合材料( MMC) 是目前材料领域的研究热点之一, 原位合成颗粒增强铝基复合材料由于具有密度低、颗粒细小、颗粒/ 基体界面洁净、制备工艺简单、微观结构均匀、成本低廉、应用范围广和工业化生产潜力大等许多优点而受到重视,同时它还具备较好的减振降噪性能, 所以对航空航天、汽车工业等来说, 是最具发展前途的新型结构功能材料之一。

力学性能：TiB2 / 铝基复合材料的疲劳破坏通常是没有明显预兆的突然性破坏，而玻璃纤维增强环氧树脂中的纤维与基体的界面能阻止材料受力所致的裂纹的扩展，因此其疲劳破坏总是从纤维的薄弱环节开始逐渐扩展到结合面上，破坏前有明显的预兆。

大多数金属的疲劳强度极限是其抗张强度的20%—50%,而碳纤维/聚酯复合材料的疲劳强度极限可为其抗张强度的70%—80%。