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来世纪复合材料面临的机遇与挑战

2017-09-17 03:16 免费获得vip用户：按照以下提示点击操纵后方可查看文章内容(免费)第一步,点击下面歌曲连接 第二步,点击下面搞大了免费邮箱广告 第三步,点击下面文字连接
材料的复合是材料发展的必然规律，随着各种高新技术的进步不
断地向材料提出更高的要求。然而想要合成或制造一种材料使之满足
各种高水平的综合指标，从单质材料出发是非常困难的，经常顾此失
彼，即使花费很大的气力得到某种符合要求的材料也需要很长的周期。
由于复合材料是把金属、无机非金属、高分子等材料组合起来的一种
多相材料，它的设计自由度很大，不仅可在组分选择上调整还可以改
变各组分的体积百分数以满足所需的性能要求。这样就可使复合材料
具有轻质高强以及其他的优越的综合性能。特别是复合材料还具有复
合效应，即经过复合以后产生各原始组分所不具备的性能。由于复合
材料的上述特点所以在不少高技术领域如航天、航空、信息等产业中
获得重要的应用。目前已与金属、无机非金属、高分子并列为四大材
料。

复合材料的出现可以追溯到古代，原始人类从生活实践中学会用
草茎（增强体）与土壤（基体）作为建造窝棚的材料，我国在秦汉时
代就开始用***和大漆作为原料来制造漆器器皿，这些都是复合材料
的雏形。实际复合材料的大规模发展是在本世纪40年代二次大战的末
期，由于军事的需要采用了玻璃纤维和高分子树脂复合来制造军工用
品。战后一方面由于发展宇航技术和冷战所需武备竞争的要求外，又
研制出先进复合材料，另一方面也开始大力发展在各种民用产业中的
应用，如交通运输、建筑材料、化工设备、船舶及水上装备、电子电
器、消耗用品和办公设备等。根据1997年不完全统计，复合材料的世
界总产量已超过150万吨，而且以每年1.5%的速度增长。这些就本世
纪中复合材料的发展情况。

一、来世纪复合材料发展的机遇

（一）用于解决资源和能源短缺方面

（二）为信息时代服务

（三）进步生活质量

（四）对巩固国防起决定性作用

（五）复合材料改善环境的积极作用

（六）具有发展潜力的新型复合材料正在崛起


二、复合材料在来世纪中将遭遇的挑战

（一）本钱偏高影响竞争力

（二）可靠性相对较差影响应用面


三、我国复合材料的现状和来世纪发展的对策


一、来世纪复合材料发展的机遇

处于世纪之交，展看复合材料在下个世纪内的发展机遇是有意义
的。可以从下面几个方面来看。

（一）用于解决资源和能源短缺方面

根据目前的调查可以猜测到来世纪内地球将会面临陆地资源逐步
枯竭，从而导致能源危机和原材料的短缺。因此人类必须一方面要节
约能源同时要开发新能源来应付能源危机，另一方面又要寻找尚未充
分利用的陆地资源和废弃物的再生利用，同时也要想法开发海洋资源
甚至向宇宙空间获取资源。从这个角度来看复合材料由于具有性能上
的上风，可看在上述方面获得大量的应用和发展。例如在新能源方面
碳纤维和玻璃纤维增强环氧树脂复合材料已成功地用于风力发电机的
叶片和塔身。当前已制成长度达40米以上的单个叶片，强度、刚度和
重量都能满足设计要求。在太阳能发电方面，由于太阳能电池片需要
安装在轻质高强的支架上构成巨型的板面，各种先进复合材料将是首
选材料。其他如核电中分离铀的离心机转子已用碳纤维/树脂复合材
料满足地运转，利用潮汐发电装置也计划采用复合材料。 （转载自科教范文网http://fw.nseac.com）

在节约资源方面，由于各向异性的复合材料可根据结构的力学需
要来进行设计和整体净形制造，从而可起到节约能源、原材料和节省
在加工中的各种消耗。另一方面进步材料的使用寿命同样起到节约资
源的作用。目前大量的基础性设施包括房屋建筑、道路、桥梁、水坝