解析树脂基复合材料的性能及其有效应用

摘要：树脂基复合材料随着社会的不断发展，其性能正在不断被发掘。如今树脂基复合材料已经在社会中的多个领域得到了有效应用。本文就树脂基复合材料的性能及其有效应用展开论述，首先介绍了树脂基复合材料的性能优势，然后对其应用领域进行了概括。

关键词：树脂基复合材料;性能;有效应用

引言：

树脂基复合材料是指使用玻璃纤维等不同的纤维增强体，其主要构成为有机聚合物。树脂基复合材料自身具有明显的优势，首先树脂基复合材料的抗疲劳性能较好，比一般的复合材料的疲劳拉伸极限要强很多倍，同时树脂基复合材料的减震性能和过载安全性能也要比一般的复合材料更好。树脂基复合材料的成型工艺较为简单，并且其性能在同类复合材料中属于佼佼者，因此在科技领域有着极为广泛的应用。

一、树脂基复合材料的发展历史

树脂基复合材料最早出现在美国，在1970年后，人们主要在研究将玻璃纤维复合材料应用于新的领域，同时也开发出了一种新的复合材料，这就是树脂基复合材料的诞生。这种新型的复合材料相较于玻璃纤维复合材料具有更大的性能优势，是性能上一种质的飞跃。

研究出树脂基复合材料并投入使用后，在科技领域反馈回很好的成效。例如美国的一家商用飞机梅尔利2100号的零件全部应用树脂基复合材料制成，这就是树脂基复合材料的有效应用，这种材料因其质量较轻的特点特别适用于飞机和其它航空工具的制造，这架飞机的整体机身仅仅重567kg。

再例如哥伦比亚号航天飞机，其整个机体的主要部件都是应用树脂基复合材料制成的，播音767大型客机的部分构件也是利用树脂基复合材料制成的。目前看来，这三件树脂基复合材料的得意作品直至今日仍然在发挥其卓越的效用。

二、树脂基复合材料特点

首先树脂基复合材料是一种复合材料，并且有多个相组成，其中包括基体材料和增强材料，一般来说，树脂基复合材料具备一下几种特点：

1组成的各个相之间具备一定的差异性

2质地并不均匀并且组织呈现不连续性

3呈现粘连弹性行为

4纤维的体积含量各不相同，各个部位的物理性能存在差異性

5影响性能的条件较多，并且其材料的组成较为分散

树脂基复合材料的整体性能并不是组成成分的单纯叠加或者是融合之后的平均，而是涉及到复杂的化学过程，这是一种复杂的复合效应。复合效应的本质是材料之间的相互作用，并且这种作用在复合材料中主要体现在复合界面的相互作用中，例如复合材料内部的两种材料之间存在着一定的性能差异，这种性能差异会在两种材料之间的界面上存在混合型补充的特点。在树脂基复合材料的性能中，其组分材料的线性和非线性复合效应并不存在规律性，并且复合效应有好的一面同时也有性能较差的一面，但是良好的性能是大多数人们所期望的，材料在进行复合之后呈现出的性能抵消或者融合性能减低的情况无法避免，因此树脂基复合材料也存在这种不可改变的弊端。

树脂基复合材料的表现形式呈现出复杂多样的形态，主要的形态分为两种类型，首先是混合效应，混合效应也称为平均效应，树脂基复合材料内部材料的性能存在着取长补短的相互作用，并且它的组分材料性能是比较稳定的，对局部的扰动反应较为敏感。

其次是协同效应，这种效应相比于混合效应而言，是普遍存在的，并且呈现的形式也有很多种，反应的是组份材料的原位特性，原位特性意味着每一个相的组分都在树脂基复合材料中担任着不同的性能，并且这些性能不具备单独的代表性，单独存在时并不能表征树脂基复合材料的整体性能。

三、树脂基复合材料的实际应用

1在建筑领域的应用

随着建筑工业的不断发展，建筑施工对于施工材料的要求也在不断的上升，建筑工业正在不断的寻求能够满足现代化建筑工业的建筑材料，这时候树脂基复合材料出现在了建筑商的视野中，这种材料因其自身性能良好的优势，在建筑建筑工业中迅速的被普及，为建筑工业提供了极大便利的同时也促进了建筑工业的进一步发展。

在建筑工业施工中采用树脂基复合材料能够减轻建筑自身的重量，使得建筑物整体变得轻盈，因此特别适用于预制装配式建筑的预制构件制造。并且树脂基复合材料自身的性能较高，其力学性能、物理性能以及化学性能都比较突出，因此在建筑建设中应用树脂基复合材料能够增加建筑物的使用寿命，这是一种较为新型的建筑工业材料。

2在机械工业领域的应用

树脂基复合材料自身的物理性能以及化学性能较为良好，具备一般复合材料所不具备的的高强度、高抗疲劳性，因此一些主要的机械设备部件都会采用树脂基复合材料，例如在机械工业中的运输机械、起重机械等都是采用的这种材料。

树脂基复合材料的抗震性能和抗断裂性能也较为良好，在机械工业中，一些机械的原材料选择首先考虑性能，并且这些工业的产品受到的压力较多，如果机械自身的抗震性能和抗断裂性能不够良好，就会使得机械自身的使用寿命缩减。因此在机械工业中应用树脂基复合材料就具备一定的优势，树脂基复合材料的强大性能足够满足机械工业的日常使用，同时机械的使用度也会更加良好。

3在轨道客车中的应用

在轨道客车的内饰应用中，其内部的设计可以从结构，集成方案以及材料等各方面入手，积极的开展复合材料的结构设计模式。其中可以根据实际情况简化基础性的设计结构，降低成本，提升生产的管理效率，满足现阶段的批量生产需求。

不仅如此，在结构设计管理中，还需要完善集成设计的原理，发挥复合材料的作用，保证其内部的材料成型技术的优越性，从底架与地板、车顶与通风道等不同的角度出发，设计出轻便型的行车舒适的内部构件，应用树脂复合材料将车辆的车体的质量降低，提升车体的刚度，保证复合材料的品质，从而逐步的优化各铺层的铺设角和层数比，增强设计结构的自由性以及性价比。

与此同时，在设计轨道客车的内部结构时还可以选择多种材料，加强结构与材料的匹配度，以小成本换取大效益。应用树脂复合材料可以使得客车的质量更加的轻盈，能够使得车辆的驱动性快速增强，这样对于车内的各种结构设计以及集成模板的建造具有更好的参考价值，能够为后续的车辆结构的改进奠定基础。

四、结束语

综上所述，树脂基复合材料的研究正在不间断的进行，由原来的少数使用演变成如今的广泛使用，并且其制作成本正在不断的降低，但是性能却逐渐提升。相信在不久的未来，树脂基复合材料一定会发挥出更大的作用，其应用范围也会越来越广泛。

参考文献：

[1]何栋， 唐婷. 解析树脂基复合材料的性能及其有效应用[J]. 粘接， 2019（7）.

[2]李治政. 自感知CNF/环氧树脂基复合材料及其应用[D]. 大连理工大学， 2015.

[3]罗瀚志. 树脂基复合材料的性能及在汽车领域中的应用[J]. 福建质量管理， 2016， 000（017）：208.

作者简介：姓名：韩德翔（出生年月：1993.05.27），性别：男，民族：汉，籍贯（省市）：山东省青岛市，职务职称：助理工程师，学历：本科，研究方向：树脂基复合材料应用