【绝缘板】材料的性能特点

   【绝缘板】材料的性能特点

     组元间的绝缘板效应赋于了绝缘板材料任何单一组元所不具备的性能，绝缘板效应本质上是基体与增强体的性能，以及由两者之间的外面结合状态相互作用.相互补充所产生的。

为了获得具有所期望的性能的绝缘板材料,需要依据绝缘板原理，对绝缘板材料进行设计，并结合工艺原理，合适的工艺进行制备(详见本书第7章至第10章)。

    不同体系的绝缘板材料性能各异，但总的来说，相比传统材料，绝缘板材料具有以下性能特点: 

     (1)比强度和比模量高。绝缘板材料的项突 出特征是比强度和比模量高。在航空航天和交通运输等领域，减重是结构设计的一项重要目标，因而绝缘板材料与传统材料相比具有极大的竞争优势。

图1-7给出了某些绝缘板材料与传统材料的比强度和比模量，可以看出，绝缘板材料在轻质高强这一方面具有传统结构材料难以比拟的优势。

     (2)具有各向异性。纤维、短纤维晶须可以沿某方向或某几个 方向择优取向，相应地绝缘板材料的性能也将产生各向异性。例如，在层合板绝缘板材料中,为了提高绝缘板材料在某一方向的拉伸性能，可以通过提高这一方向的纤维体积分数的方法来实现。

表1-2给出了不同预制体结构C/SiC绝缘板材料在力学性能上的各向异性。可以看出，2. 5D和3D C/siC绝缘板材料在不同方向上的力学性能具有较大差异。在特定的结构中，人们对材料在不同方向的力学性能的要求是不同的.绝缘板材料各向异性的特性适于应用于这些结构。

     (3)性能可设计性强。随着绝缘板材料科学与技术的发展，绝缘板材料组元(增强体、基体、界面相)的可选择范围越来越广,绝缘板材料成型工艺越来越多，

人们对绝缘板材料结构与性能关系的理解也日趋深刻和完善,这都为设计出符合需求的绝缘板材料提供了基础。

     (4)可制备复杂形状的大型构件。绝缘板材料可以实现制备与成型的一体化。例如，根据构件的形状需要制备出增强体预制体,然后，采用浸渗的方法引人基体，填补增强体间的孔隙即可获得绝缘板材料构件,不需后续加工。目前，聚合物基绝缘板材料已经在大型风力发电机叶片、飞机机身等构件中获得了大量应用。

以上优点使得绝缘板材料在工程上具有极大的吸引力，然而，以下缺点制约了绝缘板材料的推广:尽管性能优异，绝缘板材料目前还较为昂贵,仅被应用于对性能有严格要求的领域;由于制备工艺的限制，绝缘板材料中常常存在某些严重缺陷,绝缘板材料的可靠性还有待提高;

绝缘板材料的各向异性在有些情况下是一个不利因素;绝缘板材料的产能还不足，无法满足相关领域的应用需求;最后，人们对绝缘板材料的应用经验尚浅,对绝缘板材料的性能考核工作开展不足，相关性能数据库匮乏。

     尽管存在诸多不足，绝缘板村料在性能上的巨大优越性决定了它的光明前景，绝缘板材料在未来必将得到极大的发展。

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