礦物復(fù)合材料的功能和特色

　　與普通材料相比，礦物復(fù)合材料具有許多特性，可以改善或戰(zhàn)勝單一材料的弱點，充分發(fā)揮各種材料的優(yōu)點，并賦予材料新的性能。根據(jù)部件的結(jié)構(gòu)和力學要求，可以給出預(yù)定的、合理分布的匹配性能，設(shè)計出性能更好的材料。

　　(1)高的比強度和比模量。礦物復(fù)合材料的突出優(yōu)點是高的比強度和比模量。比如碳纖維增強樹脂復(fù)合材料的比模量比鋼和鋁合金高5倍，比強度比鋼和鋁合金高3倍以上。

　　(2)耐疲勞性高。纖維復(fù)合材料尤其是樹脂基礦物復(fù)合材料對缺口和應(yīng)力集中不敏感，纖維與基體的界面可以鈍化或改變裂尖方向，即阻止裂紋快速擴展，因此疲勞強度相對較高。碳纖維不飽和聚酯樹脂復(fù)合材料的疲勞極限可達其拉伸強度的70%~80%，而金屬材料的疲勞極限僅為40%~50%。

　　(3)抗斷裂能力強。復(fù)合材料中有大量的獨立纖維，通常每平方厘米有幾千到幾萬根纖維，由具有韌性的基體結(jié)合成一個整體。當少數(shù)纖維因過載或其他原因斷裂時，載荷會重新分配到其他未斷裂的纖維上，使元件不會在短時間內(nèi)突然損壞。因此，該礦物復(fù)合材料具有高的斷裂韌性。

　　(4)阻尼性能好。結(jié)構(gòu)的固有頻率與結(jié)構(gòu)本身的質(zhì)量和形狀有關(guān)，與材料的比模量的平方根成正比。如果材料的固有頻率較高，可以避免其在工作狀態(tài)下產(chǎn)生共振和早期損壞。

　　(5)高溫性能好，抗蠕變能力強。由于纖維材料在高溫下仍能保持較高的強度，所以纖維增強礦物復(fù)合材料如碳纖維增強樹脂復(fù)合材料的耐熱性明顯高于樹脂基體。然而，金屬基復(fù)合材料在耐熱性方面顯示出其優(yōu)越性。

　　(6)良好的耐腐蝕性。多種復(fù)合材料耐酸堿腐蝕，如玻璃纖維增強酚醛樹脂復(fù)合材料，可長期在含氯離子的酸性介質(zhì)中使用，可用于制造耐強酸、鹽、酯和某些溶劑的化工管道、泵、閥門、容器、攪拌器等設(shè)備。

　　(7)優(yōu)良的減摩性、耐磨性、自潤滑性和耐腐蝕性。礦物復(fù)合材料構(gòu)件制造工藝簡單，工藝性能好，適合整體成型。在制造復(fù)合材料的同時獲得產(chǎn)品，從而減少零件、緊固件和接頭的數(shù)量，節(jié)省原材料和工時。