纤维增强复合材料制备技术与发展-铁晶须和Kevlar纤维的应用

1.玻璃纤维

玻璃纤维有较高的强度，相对密度小，化学稳定性高，耐热性好，价格低。缺点是脆性较大，耐磨性差，纤维表面光滑而不易与其他物质结合。

玻璃纤维可制成长纤维和短纤维，也可以织成布或制成毡。

2.碳纤维与石墨纤维

有机纤维在惰性气体中，经高温碳化可以制成碳纤维和石墨纤维。在2 000 ℃以下制得碳纤维，再经2 500 ℃以上处理得石墨纤维。

碳纤维的相对密度小，弹性模量高，而且在2 500 ℃无氧气氛中也不降低。

石墨纤维的耐热性和导电性比碳纤维高，并具有自润滑性。

3.硼纤维

硼纤维是用化学沉积的方法将非晶态硼涂覆到钨和碳丝上面制得的。硼纤维强度高，弹性模量大，耐高温性能好。在现代航空结构材料中，硼纤维的弹性模量绝对值最高，但硼纤维的相对密度大，延伸率差，价格昂贵。(www.xing528.com)

4.SiC 纤维

SiC 纤维是一种高熔点、高强度、高弹性模量的陶瓷纤维。它可以用化学沉积法及有机硅聚合物纺丝烧结法制造SiC 连续纤维。SiC 纤维的突出优点是具有优良的高温强度。

5.晶须

晶须是直径只有几微米的针状单晶体，是一种新型的高强度材料。

晶须包括金属晶须和陶瓷晶须。金属晶须中可批量生产的是铁晶须，其最大特点是可在磁场中取向，可以很容易地制取定向纤维增强复合材料。陶瓷晶须比金属晶须强度高，相对密度低，弹性模量高，耐热性好。

6.其他纤维

天然纤维和高分子合成纤维也可作增强材料，但性能较差。美国杜邦公司开发了一种叫做Kevlar (芳纶)的新型有机纤维，其弹性模量和强度都较高，通常用作高强度复合材料的增强纤维。Kevlar 纤维刚性大，其弹性模量为钢丝的5 倍，密度只有钢丝的1/5～1/6，比碳纤维轻15%，比玻璃纤维轻45%。Kevlar 纤维的强度高于碳纤维和经过拉伸的钢丝，热膨胀系数低，具有高的疲劳抗力、良好的耐热性，而且其价格低于碳纤维，是一种很有发展前途的增强纤维。