玻璃钢方桌面
复合材料的发展历程可以追溯到古代,但现代复合材料的发展和应用是从20世纪开始的。以下是一个简化的复合材料发展历程概述:
古代时期:在古代,人们已经开始使用天然纤维(如麻、草、木)与土壤、石灰等天然材料混合制作简单的复合材料,例如草绳、土木结构等。
20世纪初:随着工业革命的推进,人工合成的高分子材料(如酚醛树脂、尼龙等)以及金属材料的出现,为复合材料的进一步发展奠定了基础。
1940年代-1960年代:这个时期标志着现代复合材料的起始。玻璃纤维增强塑料(GFRP)在这个时期被大量研究和应用,成为代复合材料。它们首先被用于军事领域,如飞机和船舶制造。
1960年代-1980年代:先进复合材料的发展时期。在这个阶段,研究人员开始探索使用更高性能的增强纤维(如碳纤维、芳纶纤维)和更先进的基体材料(如环氧树脂、双马来酰亚胺树脂)。复合材料的设计和制造技术也得到了极大的发展。
1980年代以后:复合材料的种类和应用继续扩大。纤维增强金属基复合材料、陶瓷基复合材料等新型复合材料相继出现。同时,复合材料的制造技术也不断进步,如3D打印技术、纳米技术等被引入到复合材料的制造中。
进入21世纪,随着环保意识的提高和可持续发展的需求,绿色复合材料、生物基复合材料等也成为了研究的热点。目前,复合材料已经广泛应用于航空航天、汽车、建筑、电子、体育器材等各个领域,并继续向着更高性能、更智能化、更环保的方向发展。

由于制造工艺、随机因素的影响,在实际复合材料中不可避免地存在各种不均匀性和不连续性,残余应力、空隙、裂纹、界面结合不完善等都会影响到材料的弹性性能。此外,纤维(粒子)的外形、规整性、分布均匀性也会影响材料的弹性性能。但总体而言,树脂基复合材料的刚度是相材料稳定的宏观反映。
对于树脂基复合材料的层合结构,基于单层的不同材质和性能及铺层的方向可出现耦合变形,使得刚度分析变得复杂。另一方面,也可以通过对单层的弹性常数(包括弹性模量和泊松比)进行设计,进而选择铺层方向、层数及顺序对层合结构的刚度进行设计,以适应不同场合的应用要求。

常用复合材料是用玻璃纤维等性能较低的增强体与普通高聚物(树脂)构成。由于它的产品易造型、品质高端、价格低廉的等优势大力发展,玻璃钢制品复合材料已广泛用于玻璃钢造型装饰、工艺品玻璃钢模型、船舶、车辆玻璃钢外壳、化工管道和贮罐、建筑结构等方面。
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