Summary: コア材料の発泡プラスチックは、繊維強化材料の中で最も広く使用されており、使用量も最も多いです。比重が小さく、比強度...
コア材料の発泡プラスチックは、繊維強化材料の中で最も広く使用されており、使用量も最も多いです。比重が小さく、比強度、比弾性率が大きいのが特徴です。例えば、炭素繊維とエポキシ樹脂の複合材料は、鋼やアルミニウム合金よりも数倍大きい比強度と比弾性率を持っています。また、化学的安定性、摩擦低減、耐摩耗性、自己潤滑性、耐熱性、耐疲労性、クリープ性、騒音低減性、電気絶縁性等にも優れています。
黒鉛繊維と樹脂を複合化することで膨張係数がほぼゼロに近い材料が得られます。繊維強化材料のもう 1 つの特徴は異方性であるため、部品のさまざまな部分の強度要件に応じて繊維の配置を設計できます。炭素繊維と炭化ケイ素繊維で強化されたアルミニウムベースの複合材料は、500℃でも十分な強度と弾性率を維持できます。炭化ケイ素繊維とチタンの複合材により、チタンの耐熱性だけでなく耐摩耗性も向上し、エンジンのファンブレードとしても使用可能です。
炭化ケイ素繊維はセラミックスと複合されており、使用温度は1500℃に達することができ、超合金タービンブレードの使用温度(1100℃)をはるかに上回ります。炭素繊維強化カーボン、グラファイト繊維強化カーボン、またはグラファイト繊維強化グラファイトは耐摩耗性材料を構成し、宇宙船、ロケット、ミサイル、原子力炉などに使用されています。非金属マトリックス複合材料は密度が低いため、自動車や飛行機に使用すると重量を軽減し、速度を上げ、エネルギーを節約できます。
カーボンファイバーとグラスファイバーの混合物で作られた複合コア発泡プラスチック板バネは、5 倍以上重い鋼板バネと同等の剛性と耐荷重能力を備えています。成形方法:基材により異なります。樹脂系複合材料の成形方法には、ハンドレイアップ成形、射出成形、フィラメントワインディング成形、圧縮成形、引抜成形、オートクレーブ成形、ダイヤフラム成形、移行成形、反応射出成形、軟質フィルムエキスパンド成形、スタンピング成形など。
金属基複合材料の形成方法は、固相形成法と液相形成法に分けられる。前者は、拡散溶接、粉末冶金、熱間圧延、熱間引抜き、熱間静水圧プレス、爆発溶接など、母材の融点より低い温度で圧力を加えて形成されます。後者は、マトリックスを溶かして強化材料に充填するもので、従来の鋳造、真空吸引鋳造、真空背圧鋳造、スクイズ鋳造、射出鋳造など、セラミックマトリックス複合コア発泡成形法、主に固相焼結、化学気相浸透成形、化学気相成長成形など