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纖維及纖維增強材料為特種耐火材料發(fā)展更進一步

更新時間：2013-07-29 11:25 瀏覽數(shù)：次【打印】【關(guān)閉】

特種耐火材料雖然具有熔點高、彈性模量大、高溫強度大、比重小等優(yōu)點，但由于抗拉強度和抗沖擊強度低，因此還不能作為輕型髙強度結(jié)構(gòu)材料和高溫結(jié)構(gòu)材料。高溫纖維新工藝的出現(xiàn)，各種高溫纖維及纖維增強材料的問世，使特種耐火材料的使用價值進一步提髙，應(yīng)用范圍也進一歩擴大。纖維及其增強材料作為航空、深海工程、空間技術(shù)的關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)材料而受到極大關(guān)注。現(xiàn)代建筑中應(yīng)用較多的是纖維增強材料有纖維水泥板和硅酸鈣板等。很早獲得成功的纖維增強材料，是以合成樹脂為黏結(jié)材料，以玻璃纖維及其二次制品，如玻璃布、玻璃帶、玻璃氈等為增強材料制成的"玻璃鋼"。這種復(fù)合材料具有優(yōu)良的性能，它不僅在強度上達到了鋼.鈦、鋁等金屬的抗拉強度，更重要的是它的密度特別低，閃而它的比強度（即強度與密度之比）比金屬的高。這一特點對在航空、火箭、導(dǎo)彈中應(yīng)用的硅酸鈣板材料來說是求之不得的，因為，如果能使宇宙飛船的重量減輕1kg，就可以使推送它的火箭減輕500kg；如果飛機機體結(jié)構(gòu)重量能減輕15%，則可使飛行距離和上升速度各增加10%。可惜玻璃鋼有兩個嚴重的弱點：一是彈性模量低，作為結(jié)構(gòu)件常會出現(xiàn)較大的變形；二是耐熱性差，只能限制在300℃以下，在較高溫度下強度就陡然下降，因此，玻璃鋼仍然不能完全滿足新技術(shù)的要求。為了尋找髙強度、高彈性模量、耐髙溫、低密度的增強材料，自1960年以來，對除了有機纖維、某些金屬纖維和纖維水泥板以外的髙溫?zé)o機纖維進行了廣泛深入的研究，如硅酸鋁纖維、硅酸鈣板、炭纖維、硼纖維、碳化硅纖維、碳化硼纖維、，氮化硼纖維、硼化鈦纖維，氧化鋁纖維、氧化鋯纖維等。其中硅酸鋁纖維及纖維水泥板等制品已有商品生產(chǎn)，伹主要用作隔熱材料；硼纖維和炭纖維是兩種領(lǐng)先的高強度、髙模量、低密度的增強纖維。表9-2列出了某些增強纖維的力學(xué)性能。

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