混雜疊層複合材料

簡介

混雜疊層複合材料是指不同類型的增強組分以疊層結構形式組成的複合材料。

增強組分

其增強組分可為纖維、片材或蜂窩芯材，其基體可為樹脂或金屬。

典型材料

混雜疊層複合材料的典型例子是鋁/纖維環氧疊層板。它以鋁片和以纖維(無緯布或織物)為增強組分，環氧樹脂為基體的複合材料疊合組成。通常把經過表面處理的鋁片與纖維(織物)的環氧樹脂預浸布交替疊層後熱壓而成。它既有鋁材的耐衝擊、易加工成型的特點，又具有纖維增強環氧複合材料的耐疲勞與高強度，並且可以選用不同的疊層結構、鋁片厚度、纖維品種及含量來滿足製品的不同性能要求。常用於混雜疊層複合材料的纖維有芳綸、碳纖維、玻璃纖維等,其中鋁/芳綸環氧疊層板(商品名ARALL)已工業化，用作飛機的蒙皮材料。

層內混雜複合材料

由具有兩種或兩種以上纖維的棍雜層鋪疊而成的複合材料，基體一般為高聚物，是混雜複合材料的一種。這種說雜形式義稱八型混雜。混雜層可以是異種纖維編織的織物，由於混雜纖維束製備工藝塹雜，很少採用層內混雜複合材料除具優異力學性能外，特別是由異種纖維間互相分散的程度增大，由此制約的能力增強因而抗裂紋擴展性能更好。層內混雜複合材料的成型方法同一單一纖維複合材料。該種混雜複合材料的混雜層製作比較繁雜。

混雜纖維增強複合材料的含義與特點

理想的結構材料，要求它們受載後開始有較高的模量，隨之達到較高的屈服極限，銪在承載能力稍有降低的情況下持續到一定應變數後破壞，這樣的結構材料，可以通過不同斷裂應變的纖維混雜，製成混雜纖維複合材料實現。

混雜纖維複合材料從廣義上講，包括的類型非常廣。就基體而言，可以民樹脂基體，也可以是各種樹脂聚合物混合基體、金屬基體以及各種陶瓷、玻璃等非金屬基體。而從增強材料來說，可以是兩種連續纖維單向增強，也可以是兩種纖維混雜編織、兩種短纖維混雜增強、兩種粒子混雜增強以及纖維與粒子混雜增強。

混雜纖維複合材料組分

混雜纖維複合材料的組分和普通複合材料的組分相似，樹脂基體一般由合成樹脂與各種助劑組成基體體系。常用的樹脂有環氧樹脂、雙馬來醯亞胺樹脂、熱塑性樹脂等。

複合材料的力學性能主要來自增強纖維。混雜纖維增強複合材料的增強纖維使用最多的是碳纖維、玻璃纖維、凱夫拉縴維等纖維的組合。

混雜複合材料研究的重要意義

（1節約成本，通過採用便宜的玻璃纖維取代昂貴的碳纖維來降低成本；

（2）通過對所用纖維及其體積含量的最佳化選擇，從而達到較寬範圍的物理和機械性；

（3）可以得到獨特的單項或組合的性質，這是只用單一類型纖維所不易得到的。

混雜纖維複合材料的套用

混雜纖維複合材料是複合材料大家族中的優秀代表。它除了具有一般複合材料的特點外，還有其他複合材料不可與之相比的許多獨有的特點。

混雜複合材料在70年代初開發以來，一直受到人們的普遍重視。在短短的十多年間，混雜複合材料無論作為結構材料還是作為功能材料，不僅已廣泛地套用於航空航天工業、汽車工業、船舶工業等領域，而且還作為優良的建築材料、體育用品材料、醫療衛生材料等被廣泛地採用。