聚合物复合材料讲解(详细版)(14)

伸长不能超过2.5mm，不能发生脆性断裂。已知环氧树脂弹性模量为3.5GPa，屈服强度为80MPa，价格为$1.75/kg。

解：假定棒材全部用环氧树脂制造（无纤维）：

环氧树脂的密度r＝1.25Mg/m3，故棒的重量为(1.25) (753.4´10－6) (3)=2.83kg

其价格为(2.83kg)($1.75/kg)=$4.95

再来看复合材料的情况。最低要求是80MPa应力下的应变为0.83´10－3，则弹性模量为

玻璃纤维的模量低于96.4GPa，应考虑更强的纤维。高模碳纤维的模量为

531GPa，密度为1.9Mg/m3，价格为$66/kg。为使复合材料具有96.4GPa的模量，最低碳纤维体积分数为：

环氧树脂体积分数为0.824。

如果纤维全部断裂，截面积82.4%上的环氧树脂必须承受2.2kN的外力且使应力不大于80MPa。由此决定棒材的截面积：

采用碳纤维复合后的材料直径不足只用环氧树脂的四分之一，重量只有5％，而价格还降低了一半。当然，这里没有考虑棒材的制造成本。

4.6树脂基复合材料的加工

复合材料的加工方法多种多样。夸张地说，有多少种复合材料，就有多少种加工方法。每出现一种新的复合材料，就会伴随着出现一种新的加工方法。 因此不