复合材料发展状况
2024年功能性涂层复合材料市场发展现状

2024年功能性涂层复合材料市场发展现状概述功能性涂层复合材料是一种在基材表面形成的多层薄膜,具有特定的功能和性能。
它们被广泛应用于建筑、汽车、电子、航空航天和医疗等领域,以满足不同行业对材料的特定要求。
本文将对功能性涂层复合材料市场的发展现状进行分析。
功能性涂层复合材料的市场分析功能性涂层复合材料市场呈现出快速增长的趋势。
随着全球工业化程度的提高和技术的不断进步,人们对材料功能和性能的需求也在不断增加。
功能性涂层复合材料能够提供防腐蚀、耐磨损、耐高温、导电、隔热等特殊功能,因此受到了众多行业的广泛关注和应用。
市场驱动因素功能性涂层复合材料市场的发展得益于以下几个市场驱动因素:1.技术进步:随着科学技术的进步,新型涂层材料的研发和应用不断涌现。
例如,纳米涂层技术的出现,使涂层材料具有更好的耐磨损性和耐腐蚀性能。
2.行业需求:功能性涂层复合材料能够满足各行业对特定性能的需求,如建筑行业对防腐蚀性能的要求,汽车行业对耐高温性能的要求等。
3.环保意识:涂层材料的环保性能是当前市场关注的焦点之一。
功能性涂层复合材料在环保材料替代方面具有巨大潜力,其低VOC排放和无毒无害的特性符合环保要求。
市场规模与增长趋势功能性涂层复合材料市场的规模不断扩大。
根据市场研究机构的数据,2019年全球功能性涂层复合材料市场规模达到XX亿美元,并且预计在未来几年内将以X%的复合年增长率增长。
市场的增长主要受益于新兴行业的需求增加,如新能源汽车、智能手机和电子设备。
市场竞争格局功能性涂层复合材料市场存在激烈的竞争。
目前,市场上有许多大型的涂料和化学公司参与到功能性涂层复合材料的研发和生产中。
这些公司通过加大研发投入、提高产品性能和质量,以及与客户建立长期合作关系来提高市场竞争力。
市场挑战与机遇功能性涂层复合材料市场面临一些挑战。
首先,技术创新的速度较快,市场竞争压力加大。
其次,涂料行业的环保要求日益严格,对涂层材料的环保性能提出了更高的要求。
2024年炭炭复合材料市场发展现状

2024年炭炭复合材料市场发展现状引言炭炭复合材料是一种由炭素纤维和碳炭基体组成的高强度、高硬度材料,具有广泛的应用前景。
本文将对炭炭复合材料市场的发展现状进行分析和探讨。
炭炭复合材料的特点和应用领域炭炭复合材料具有以下几个显著特点:1.优异的力学性能:炭炭复合材料的强度和刚度优于传统金属材料,可以承受高压力和高温环境下的应力,适用于航空航天、汽车、船舶等领域。
2.良好的导电和导热性:炭炭复合材料具有优异的导电和导热性能,可以用于电子元器件散热以及导电连接等方面。
3.轻质高效:相比于传统金属材料,炭炭复合材料具有较低的密度,能够减轻结构的重量,提高整体效能。
基于以上特点,炭炭复合材料在航空航天、汽车、电子等领域有广泛的应用:•在航空航天领域,炭炭复合材料可以用于制造飞机结构零部件和发动机部件,提高飞机的性能和燃油效率。
•在汽车领域,炭炭复合材料可以用于车身结构、制动系统以及传动系统,提高汽车的安全性和燃油效率。
•在电子领域,炭炭复合材料可以用于制造散热器、电池电极以及电子封装材料等,提供卓越的导电和导热性能。
炭炭复合材料市场现状及趋势市场现状目前,全球炭炭复合材料市场保持着稳定的增长态势。
以下是炭炭复合材料市场的一些主要特点:1.市场规模不断扩大:随着炭炭复合材料在各个行业中的应用不断扩大,炭炭复合材料市场规模逐年增加。
2.需求稳定增长:随着技术的进步和应用领域的不断拓展,炭炭复合材料的需求量不断增加,且呈现稳定的增长趋势。
3.市场竞争激烈:炭炭复合材料市场存在着较多的竞争对手,国际大公司和国内企业均在市场竞争中扮演重要角色。
市场趋势炭炭复合材料市场未来的发展趋势主要有以下几个方面:1.技术进步与创新:炭炭复合材料的应用领域不断扩展,需要不断更新和改进材料的性能。
因此,技术进步和创新将成为市场发展的关键动力。
2.环保与可持续发展:随着全球对环境保护的重视和可持续发展的需求增加,炭炭复合材料市场将更加注重材料的环保性能和可回收利用。
复合材料的未来发展

复合材料的未来发展一、引言复合材料是由两种或者两种以上的材料组合而成的新材料,具有优异的性能和广泛的应用领域。
随着科技的不断进步和需求的增长,复合材料的未来发展前景广阔。
本文将从技术、应用和市场三个方面分析复合材料的未来发展趋势。
二、技术发展1. 材料研发:未来的复合材料将更加注重材料的性能和可持续性。
新型复合材料的研发将更加注重环境友好、低能耗和可回收利用等方面的特点。
2. 制备技术:制备技术的发展将更加注重高效、低成本和自动化。
例如,采用3D打印技术可以实现复合材料的定制化制备,提高制备效率和产品质量。
3. 加工工艺:加工工艺的发展将更加注重精密加工和自动化。
例如,采用激光切割和纳米加工技术可以实现对复合材料的高精度加工,提高产品的性能和可靠性。
三、应用领域1. 航空航天领域:复合材料在航空航天领域有着广泛的应用。
未来,复合材料将更多地应用于飞机机身、发动机部件和航天器结构等关键部件,以减轻分量、提高燃油效率和降低碳排放。
2. 汽车工业:复合材料在汽车工业中的应用也将得到进一步发展。
未来,复合材料将更多地应用于汽车车身、底盘和内饰等部件,以提高车辆的安全性、降低燃油消耗和减少尾气排放。
3. 建造领域:复合材料在建造领域的应用将更加广泛。
未来,复合材料将更多地应用于建造结构、外墙装饰和室内装修等方面,以提高建造物的抗震性能、节能性能和环境适应性。
4. 医疗领域:复合材料在医疗领域的应用也将得到拓展。
未来,复合材料将更多地应用于人工关节、牙科材料和医疗器械等方面,以提高医疗设备的功能性、耐久性和生物相容性。
四、市场前景1. 市场规模:随着复合材料应用领域的不断扩大,全球复合材料市场规模将持续增长。
根据市场研究机构的预测,到2025年,全球复合材料市场规模有望达到5000亿美元。
2. 市场需求:未来,市场对复合材料的需求将更加多样化和个性化。
消费者对产品性能和环境友好性的要求将推动复合材料市场的发展。
复合材料的未来发展

复合材料的未来发展引言:复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的材料,具有优异的性能和广泛的应用领域。
随着科技的不断进步和人们对材料性能要求的提高,复合材料在各个领域的应用越来越广泛。
本文将探讨复合材料的未来发展趋势,包括材料的创新、应用领域的拓展以及可持续发展等方面。
一、材料创新1. 新型复合材料的研发:随着科技的发展,新型复合材料的研发将成为未来的重点。
例如,纳米复合材料、生物可降解复合材料等将会在医疗、环保等领域得到广泛应用。
研究人员将不断探索材料的组成和结构,以提高复合材料的性能和功能。
2. 先进制造技术的应用:随着制造技术的不断进步,先进制造技术将为复合材料的发展提供更多可能性。
例如,3D打印技术可以实现复材的精确制造,提高制造效率和产品质量。
3. 材料性能的优化:未来的发展将注重提高复合材料的性能,包括强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等方面。
通过改变材料的组分和结构,以及优化制造工艺,可以实现材料性能的提升。
二、应用领域的拓展1. 航空航天领域:复合材料在航空航天领域的应用已经取得了显著成果,未来将继续发展。
例如,飞机结构件、导弹外壳等可以采用复合材料制造,以提高飞行器的性能和安全性。
2. 汽车工业:复合材料在汽车工业中的应用也将得到进一步拓展。
例如,车身结构、零部件等可以采用复合材料制造,以减轻车辆重量、提高燃油效率和碰撞安全性。
3. 建筑领域:复合材料在建筑领域的应用也有很大潜力。
例如,使用复合材料制造建筑结构件可以提高建筑物的抗震性能、耐久性和节能性。
4. 能源领域:复合材料在能源领域的应用也将得到拓展。
例如,太阳能电池板、风力发电叶片等可以采用复合材料制造,以提高能源转换效率和可再生能源利用率。
三、可持续发展1. 环境友好型材料:未来复合材料的发展将趋向环境友好型。
研究人员将注重开发可降解、可回收的复合材料,以减少对环境的影响。
2. 节能减排:复合材料的轻量化特性可以减少能源消耗和碳排放。
复合材料的发展趋势

复合材料的发展趋势复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的材料,具有优异的性能和广泛的应用领域。
随着科技的不断发展,复合材料的应用范围也在不断扩大,其发展趋势也日益明显。
一、多功能化随着人们对材料性能要求的不断提高,复合材料的多功能化成为了发展的趋势。
多功能化的复合材料不仅具有传统材料的性能,还具有其他的功能,如自修复、自感应、自适应等。
这些功能的加入,使得复合材料的应用领域更加广泛,如航空航天、汽车、建筑等领域。
二、轻量化随着环保意识的不断提高,轻量化成为了复合材料发展的重要方向。
相比于传统材料,复合材料具有更轻的重量和更高的强度,可以减少能源消耗和减少环境污染。
因此,轻量化的复合材料在汽车、航空航天等领域的应用越来越广泛。
三、智能化随着人工智能技术的不断发展,智能化的复合材料也成为了发展的趋势。
智能化的复合材料可以通过传感器、控制器等设备实现自动化控制和监测,具有更高的安全性和可靠性。
智能化的复合材料在航空航天、建筑等领域的应用也越来越广泛。
四、可持续发展随着环保意识的不断提高,可持续发展成为了复合材料发展的重要方向。
可持续发展的复合材料需要具有可再生性、可降解性等特点,可以减少对环境的影响。
因此,可持续发展的复合材料在包装、建筑等领域的应用也越来越广泛。
五、高性能随着科技的不断发展,高性能的复合材料也成为了发展的趋势。
高性能的复合材料具有更高的强度、更高的刚度和更高的耐热性,可以满足更高的应用要求。
高性能的复合材料在航空航天、汽车、建筑等领域的应用也越来越广泛。
六、数字化随着数字化技术的不断发展,数字化的复合材料也成为了发展的趋势。
数字化的复合材料可以通过计算机模拟、虚拟现实等技术实现设计、制造和测试,可以提高生产效率和产品质量。
数字化的复合材料在航空航天、汽车、建筑等领域的应用也越来越广泛。
复合材料的发展趋势是多功能化、轻量化、智能化、可持续发展、高性能和数字化。
这些趋势的发展,将会推动复合材料在各个领域的应用不断拓展,为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。
2023年复合材料行业市场分析现状

2023年复合材料行业市场分析现状复合材料是由两种或两种以上的材料组成的材料,具有优异的力学、物理、化学和生物性能,广泛应用于航空航天、汽车、建筑、电子、医疗等领域。
随着技术不断提升和领域不断拓展,复合材料市场正在经历着快速的发展。
一、市场概述复合材料市场规模逐年增长,预计到2025年将达到1600亿美元,年复合增长率为7.5%。
目前,全球复合材料市场以欧美地区为主,市场份额占比约为60%,亚洲市场占比逐步增加,中国、印度等国家正在成为复合材料市场发展的新热点。
二、应用领域1. 航空航天领域复合材料在航空航天领域中得到了广泛应用,主要是由于其具有优异的力学性能和轻量化特性。
目前,全球航空航天领域中复合材料的应用比例已经超过了50%。
2. 汽车领域随着消费者对环保、节能、安全等方面的需求不断提高,汽车领域对复合材料的需求也在不断增加。
复合材料在汽车领域中主要应用于车身、底盘、内饰等部分,能够有效的减轻整车重量,并提高车辆的安全性和燃油经济性。
3. 建筑领域复合材料在建筑领域中得到了广泛的应用。
主要应用于墙体、屋顶、门窗、装饰材料等领域。
复合材料的应用可以提高建筑物的抗震、防火等性能,并且可以使建筑物更加环保节能。
4. 电子领域复合材料在电子领域中主要应用于半导体、电池等领域。
复合材料的应用可以提高电子产品的性能、降低成本、提高可靠性等。
5. 医疗领域复合材料在医疗领域中得到了广泛的应用。
主要应用于人工骨头、人工关节、带钩扫描仪、手术器械等领域。
复合材料的应用可以有效的提高医疗设备的性能和安全性。
三、市场竞争格局1. 外资国际企业占据市场主导地位,如美国的Hexcel、Toray、日本的Mitsubishi Chemical等。
2. 国内企业处于市场份额较小的状态,但发展动力强劲,如上海蔚望新材料、常州星源材质等。
3. 中低端市场竞争激烈,中高端市场技术门槛高,企业壁垒明显。
四、市场发展趋势1. 高性能、功能性、绿色环保复合材料将成为市场新热点。
中国复合材料产业发展现状及趋势

中国复合材料产业发展现状及趋势一、产业发展现状1.规模不断扩大:我国复合材料产业规模不断扩大,产能和产量持续增长。
根据统计数据显示,2000年我国复合材料产量为26万吨,到2024年增长至170万吨,年均增长率超过15%。
2.技术水平不断提高:我国复合材料产业在材料研发、制备工艺等方面取得了长足的进展。
在复合材料材料方面,我国已经具备了一定的研发能力和生产能力,并且在风电、航空航天、交通运输等重要领域应用不断增加。
3.市场需求不断增长:随着经济的不断发展和人民生活水平的提高,对复合材料的需求也在不断增加。
特别是在高端制造业领域,对复合材料的需求急剧增长。
比如航空航天、新能源、汽车和轨道交通等领域对复合材料的需求已经成为了推动产业发展的主要动力。
二、产业发展趋势1.高端化发展:当前,我国复合材料产业正朝着高强、高韧、高维度等高端方向发展。
复合材料的高性能和轻量化特点使其在各个领域具有广阔的应用前景,尤其是在航空航天、轨道交通等领域,对高性能复合材料的需求十分迫切。
2.绿色化发展:随着全球环境问题的不断加剧,绿色、环保的复合材料越来越受到关注。
我国复合材料产业在发展过程中应更加注重节能减排、循环利用等绿色发展理念,推动行业的可持续发展。
3.产业协同发展:复合材料产业是一个应用广泛的产业,与众多产业有着密切的关系。
产业协同发展成为未来的主流趋势,相互融合,促使产业高效发展。
我国在新能源、航空航天、汽车等领域已经有了一定的基础,可以通过与相关产业的协同发展实现优势互补,创造更大的经济效益。
三、发展策略1.加大技术研发力度:加强对复合材料的基础科学研究,提高研发能力和创新能力,掌握核心技术和关键装备,推动产业技术水平的不断提高。
2.加强标准化建设:建立健全复合材料产品的标准体系,确保产品质量和安全可靠性。
加强对复合材料产品的质量监督和检测,提高产品市场竞争力。
3.加大政策支持力度:加大政府的政策支持力度,推动复合材料产业发展。
2024年热固性树脂基复合材料市场发展现状

2024年热固性树脂基复合材料市场发展现状摘要热固性树脂基复合材料作为一种具有优异性能的新型材料,广泛应用于航空航天、汽车、能源等领域。
本文从市场规模、应用领域、技术发展等方面对热固性树脂基复合材料市场的现状进行了综合分析和研究。
通过对市场前景的展望,指出了相关产业发展的方向和发展趋势。
1. 引言热固性树脂基复合材料是通过将热固性树脂与增强材料(如碳纤维、玻璃纤维等)进行复合制备而成的一种高性能材料。
由于其具有低密度、高强度、耐腐蚀等优点,广泛应用于航空航天、汽车制造、能源等高端领域。
2. 市场规模热固性树脂基复合材料市场在过去几年取得了快速发展,市场规模不断扩大。
根据研究机构的数据统计,2019年全球热固性树脂基复合材料市场规模达到xx亿美元,并且预计在未来几年内还将保持稳定增长。
亚太地区是热固性树脂基复合材料市场的主要消费地区。
3. 应用领域3.1 航空航天热固性树脂基复合材料在航空航天行业中的应用非常广泛。
航空航天器结构材料、飞机外壳、液氧/液氢燃料储罐等都可以采用热固性树脂基复合材料制造,以提高飞机的性能和耐久性。
3.2 汽车制造随着汽车工业的发展,对材料的性能要求也越来越高。
热固性树脂基复合材料具有重量轻、强度高、抗冲击性好等特点,被广泛应用于汽车车身、座椅等部件的制造中,以提升汽车的安全性和节能性。
3.3 能源热固性树脂基复合材料在能源领域的应用也十分重要。
太阳能电池板的背板材料以及风力发电机叶片等都可以采用热固性树脂基复合材料制造,以提高能源装备的效能和可靠性。
4. 技术发展热固性树脂基复合材料的技术发展一直是市场关注的焦点。
目前,随着碳纤维、玻璃纤维等增强材料的不断改进和热固性树脂的研发,热固性树脂基复合材料的力学性能和工艺性能得到了极大提高。
同时,也出现了一些新的技术和工艺,如预浸料、自愈合复合材料等,进一步拓宽了热固性树脂基复合材料的应用领域和市场。
5. 市场前景与发展趋势热固性树脂基复合材料市场未来的发展前景非常广阔。
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复合材料发展状况复合材料状况0.前言《国家“十二五”科学和技术发展规划》发展目标:到2020年,我国科学技术发展的总体目标是:自主创新能力显著增强,科技促进经济社会发展和保障国家安全能力增强,取得一批在世界具有重大影响的科学技术成果,进入创新型国家行列。
尤其在信息、生物、材料和航天等前言领域达到世界先进水平。
其中复合材料作为新材料中不可分割的重要部分,明确指出对新材料的结构与复合华作为复合材料研究的一重点领域。
1.复合材料概述复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的的物质组成的一种多相固体材料。
在复合材料中,连续相成为基体,分散相成为增强体。
材料主要分为金属材料、无机非金属材料和高分子材料,金属材料本身密度大、化学性差;无机非金属材料脆性大;高分子材料易老化不耐高温。
随着现代技术的发展,尤其是我国航空航天事业的快速发展,对材料提出了“三高一低”(即高强度、高模量、高耐温和低密度)的要求。
单一材料所表现出的性能满足不了苛刻条件下材料性能的要求,因此,将三种材料复合并合理设计后通过“扬长避短”使得高性能复合材料得以快速发展。
2.复合材料得分类复合材料按照基体材料种类分为树脂基、金属基和陶瓷基;按照增强形态分为纤维增强、颗粒增强和叠层(层状)增强。
按照增强形态所致的复合材料具有比强度高、比模量高、抗疲劳性好、耐高温、和断裂安全系数高等特性。
2.1树脂基复合材料发展树脂基复合材料具有比强度、比模量高、可设计性强的特点,60年代问世至今,在全球范围内已经成为一重要的技术产业,并且广泛应用于武器装备,对武器装备的轻量化、微型化和高性能化起到了至关重要的作用;由于树脂基复合材料较低的密度,应用于航空飞机,可降低飞机自重的25%-30%。
2.1.1国外现状据有关部门统计,全世界树脂基复合材料制品共有40000多种,截止2007年,全球纤维增强复合材料产量达750多万吨,从业人员约45万人,年产值约415亿欧元[1]。
发达国家如美国、德国和日本早在20世纪90年代初就开始从热固性树脂向高性能热塑性树脂研究。
热塑性树脂基复合材料可以明显节约加工时间和工序。
树脂基复合材料作为优异的性能主要应用于汽车、建筑、航空和体育用品中。
2.1.2国内现状我国树脂基复合材料发展约50年左右,近年来,受世界复合材料大环境的影响,我国树脂基复合材料发展迅速,“十二五”国家发展纲要明确指出了新材料的发展应用,玻璃钢即玻璃纤维增强树脂在我国发展迅速,全球玻璃纤维2014年总产值为7898.5百万美元,预期在2019年达11046.5百万美元,年增长率6.9%,目前,亚洲市场容量最大。
2014年全球玻璃纤维复合材料行业总产值为4898百万美元,预期2019年达7044.3百万美元,年增长率7.1%。
2013年中国产量达410万吨,中国玻纤复合材料增长迅速,自1978(3.5万吨)年到2013(410万吨)年,中国总产量增长了683倍。
2.1.3树脂基复合材料制造技术依据不同类型及结构设计的复合材料,对模具及制造工艺要求较高,通过不同的成型工艺满足不同场合的需求。
目前航空航天领域树脂基复合材料主要的成型工艺包括:热压罐成型工艺、RTM成型技术、缠绕成型技术、拉挤成型技术、热压成型技术、自动铺放技术等。
目前,通过上述成型技术工艺,旨在发展树脂基复合材料高性能、轻量化的研究,同时重视生产工艺和综合配套设施的改进,降低成本,使得树脂基复合材料性价比更高。
2.2金属基复合材料发展金属基复合材料发展至今,科技工作者主要在增强相和制备工艺做了大量研究,其增强相主要分为单丝、长纤维晶须、短纤维和颗粒等;制备工艺主要分为:扩散结合、粉末冶金、雾化和业态金属等方面。
在过去二十几年中,金属基复合材料逐渐从军事国防向民用领域渗透,2.2.1国外现状目前,其应用已经在陆上运输(汽车和火车)、热管道、民航、工业和体育领域已经商业化,形成年产5000t年产值近20亿美元的工业部门。
2008年全世界金属基复合材料市场总量达4400t,2013年以前全球MMCs(金属基复合材料)每年保持约5.9%的年增长率。
其中陆上运输和高附加值散热组件各站60%和30%,2.2.2国内现状从MMCs的生产效率,应用范围和规模与国外相比,已经成为衡量一个国家材料科技水平的水准线,以用量计算,美国、欧洲和日本是MMCs的消费大国,超过总量的65%以上,而我国目前尚没有形成MMCs产业及产业标准或军工标准。
目前,仅有少量航空航天单位、科研单位形成了小批量生产的配套能力,品种较为单一,但仍然是我国国防和军工建设的有力支撑。
近年来,国内MMCs市场发展潜力随着技术和市场缺钱发展巨大,西方MMCs公司在中国建厂并生产,然而关于技术仍然没有得到解密。
为了在航空航天,武器装备的迫切需求,我国亟需研制出一批高质量MMCs生产技术和配套设施。
2.2.3MMCs制造技术MMCs制造工艺和方法主要为搅拌铸造法、粉末冶金法、原位生成法、挤压铸造法和喷射成形法。
搅拌铸造工艺简单、操作方便、可生产大体积复合材料;粉末冶金可以制备出增强相高体积分数的复合材料,但工艺设备复杂,成本较高;原位生成主要是通过形核长大成稳定相形成,增强表面无污染,增强强度高;挤压铸造是制造金属基复合材料较为理想的途径,将预增强体在模具中加热迅速冷却制得;喷射成形主要是得到细小、致密、组织均匀体,生产工艺简单,生产成本低。
2.2.4MMCs发展方向金属基复合材料由于其制备方法一般在较高的温度范围内制备新材料,为了满足科技发展的需要和市场需求,MMCs复合材料主要的发展方向为:简化制备工艺,降低成本;进一步探究金属基增强相强化机理,微观结构变化对机制的作用;润湿问题是金属基复合材料的难题,解决MMCs润湿问题成为关键;强调基体材料与增强材料的选择问题。
2.3陶瓷基复合材料(CMC)发展陶瓷基复合材料(CMC)一般是指相变增韧、颗粒增韧和纤维、晶须增韧陶瓷的材料。
主要针对耐高温复合材料研究应用,主要还是航空航天的应用,为了提高航空发动机的推重比和降低燃料消耗,50-60年代,发动机热端部件主要材料为铸造高温合金,其使用温度为800℃-900℃,70年代中期,定向凝固超合金开始推广,其使用温度提高接近1000℃,进入80年代后,开发出了高温单晶合金、弥散强化超合金以及金属间化合物等,并且热障涂层技术得到了应用,是热端部件的使用温度提高到1200℃-1300℃,接近合金熔点的80%,再进一步提高其使用温度收到限制,陶瓷基复合材料是21世纪可替代金属及其合金热端部件的首选材料。
近20年,世界各国对高温结构用陶瓷基复合材料进行了研究和开发,并投入了大量的人力物力,美国NASA制定的耐高温材料计划、宇航计划以及日本的日月光计划都把陶瓷基复合材料作为研究的主要对象,其研究目标是将发动机热端部件材料的耐温达1650℃,从而达到节能、减重、提高推进比和延长寿命的目的,满足军事和民用热机的需要。
2.3.1陶瓷基复合材料(CMC)制备方法陶瓷基复合材料通过对陶瓷增韧,纤维增韧引入主要是使得陶瓷材料的断裂行为发生根本性变化,由原来脆性断裂变成了非脆性断裂;晶须是具有一定长径比且缺陷较少的陶瓷小单晶,有很高的强度,是一种理想的陶瓷基增韧增强体,晶须引入使得材料由沿晶断裂转变为穿晶断裂的混合模式;相变增韧是目前极具发展前途和潜力的结构性陶瓷,主要利用ZrO2的相变特性提高陶瓷的断裂韧性和抗弯强度,通过应力诱导、微裂纹和压缩表面韧化处理;颗粒增韧是使颗粒充分分散在陶瓷基体中,烧结致密化,对陶瓷基的高温强度和高温蠕变有较大改善,颗粒的分布减小了裂纹扩散的驱动力,可提高陶瓷基复合材料的断裂韧性。
2.3.2陶瓷基复合材料(CMC)未来发展陶瓷虽然作为发动机热端材料具有独特的优越性,但是其脆性大限制了其广泛的应用,为了克服陶瓷材料存在的可靠性差、敏感和韧性差的缺点,主要通过上述增强机制改变陶瓷本质的特性,为了使陶瓷基复合材料更快的发展,突破自身的缺陷,其未来发展趋势主要为:1.降低陶瓷基复合材料的制造成本,目前CMC成本较好,阻碍了其进一步发展,美国陶瓷界人士认为:通过凝胶铸成型与水基低压制造成型是目前较好的陶瓷成型工艺,且成本低;2.提高陶瓷基复合材料的可靠性和可重复制造性,降低因增强效应所带来得加工不稳定性;3.目前CMC设计准则主要参考金属材料设计手册,其本身尚没有形成完成的设计系统,随着科技手段的进步,在特殊领域和特殊构件下金属手册满足不了陶瓷材料的设计要求,因此需尽快完善陶瓷基材料的设计手册并制定新的加工设计准则,以便进一步推进陶瓷材料的进步。
3. 结论为了满足苛刻条件下材料的使用,复合材料以其轻质、高强、结构可设计性、结构功能一体化等优异的综合性能在各个领域表现出突出的作用。
尤其在航空航天、国防军工、能源交通、资源环境等国民经济中影响巨大。
随着科学技术的不断进步,未来复合材料的发展将会在上述特性的基础上更经济化、功能性更专一化的领域发展迅速。
国家推出“十三五”绿色环保节能后,复合材料的发展将会更加全面。
专业化,系列化。
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