(1)密度小,比強(qiáng)度和比模量高?高模量碳纖維環(huán)氧復(fù)合材料的比強(qiáng)度為鋼的5倍?鋁合金的4倍,鉆合金的3.2倍?其比模量是鋼?鋁合金?欽合金的5.5-6倍?因此,在強(qiáng)度和剛度相同的情況下碳纖維環(huán)氧復(fù)合材料構(gòu)件的重量可以大大減輕?這在節(jié)省能源?提高構(gòu)件的使用性能方面,是現(xiàn)有任何金屬材料所不能相比的?
(2)疲勞強(qiáng)度高,破損安全特性好?環(huán)氧復(fù)合材料在靜載荷或疲勞載荷作用下,首先在最薄弱處出現(xiàn)損傷,如橫向裂紋?界面脫膠?分層?纖維斷裂等?然而眾多的纖維和界面會(huì)阻止或延緩裂紋的擴(kuò)展,基體會(huì)迅速把載荷重新分配并通過(guò)界面?zhèn)鬟f到末斷纖維上,使整個(gè)構(gòu)件能繼續(xù)承載,不會(huì)立即整體斷裂?在疲勞過(guò)程中裂紋擴(kuò)展很慢,直到疲勞壽命的90%左右才迅速斷裂?整體斷裂前有明顯預(yù)兆,所以破損安全特性好?而金屬材料在疲勞載荷下常常是沒(méi)有明顯預(yù)兆的突發(fā)性破壞?
(3)減振性能好?結(jié)構(gòu)的白振頻率除了與結(jié)構(gòu)本身形狀有關(guān)外,還與材料的比模量的平方根成正比?環(huán)氧復(fù)合材料具有高的比模量,因此也具有高的自振頻率?高的自振頻率不易引起工作時(shí)的共振,這就可以避免因共振而產(chǎn)生的早期破損?同時(shí),復(fù)合材料中纖維與基體間的界面具有吸振能力,因此它的振動(dòng)阻尼很高?對(duì)形狀和尺寸相同的輕金屬合金梁及碳纖維復(fù)合材料梁進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)表況輕合金梁需9s才能停止振動(dòng),而復(fù)合材料梁只需2.5s就靜止了?
(4)耐腐蝕性能?介電性能?透電磁波性能及綜合性能好?耐熱性亦較好?
(5)可用模具一次成型整體構(gòu)件,從而減少了零部件?緊固件和接頭數(shù)目,改善了受力狀態(tài),節(jié)省了原材料,減輕了構(gòu)件的重量?所用工裝簡(jiǎn)單,生產(chǎn)周期短,成本可大大降低?
(6)各向異性及材料性能的可設(shè)計(jì)性?這是復(fù)合材料,尤其是高性能復(fù)合材料的突出特點(diǎn)?可根據(jù)工程結(jié)構(gòu)的載荷分布及使用條件進(jìn)行復(fù)合材料的配方設(shè)計(jì)和鋪層設(shè)計(jì)?合理地?有效地發(fā)揮各組成材料的作用和潛在性能,滿足材料性能的預(yù)定要求,實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的優(yōu)化設(shè)計(jì),做到安全可靠?經(jīng)濟(jì)合理?
環(huán)氧樹(shù)脂工程塑料主要用于要求強(qiáng)度高?沖擊韌性好?具有一定耐熱性等綜合性能的工程塑料零部件?如火箭尾翼片?穿甲彈彈托?聲納鰭板,風(fēng)電葉片等?還用作功能性塑料,如電子元件的塑封材料?水潤(rùn)滑塑料軸承等?
環(huán)氧樹(shù)脂層壓塑料主要用作電機(jī)?電器的絕緣結(jié)構(gòu)件?其中環(huán)氧覆銅板的用量極大? 環(huán)氧樹(shù)脂玻璃鋼主要用作耐腐蝕容器,如貯罐?槽車(chē)?電解槽?酸洗塔等,也用作雷達(dá)罩?
高性能環(huán)氧復(fù)合材料主要用作飛機(jī)?衛(wèi)星?航天器等的結(jié)構(gòu)件,固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體,以及高級(jí)體育用品如球拍?球捧?釣魚(yú)桿?賽艇等?