聚合物基结构复合材料(PMC)的连续纤维常识

聚合物基结构复合材料(PMC)的连续纤维常识
　　市场供应的用于航空航天用聚合物基结构复合材料(PMC)的连续纤维大致分类为陶瓷纤维或聚合物纤维。在所讨论情况下，陶瓷纤维包括二氧化硅纤维、碳纤维和硼纤维，虽然严格来讲不应当把后两种分类为陶瓷纤维。真正的陶瓷纤维包括碳化硅和氧化铝纤维，而聚合物纤维包括芳族聚酰胺和高密度聚乙烯纤维。
　　陶瓷纤维，包括玻璃纤维，通常对缺陷敏感，并从表面或内部的缺陷与夹杂物开始，以脆弹性方式破坏。
　　聚合物纤维呈现复杂的纤维型断裂，因为其本质上是由一束结合较弱的细长丝或细纤维组成。其结果，与陶瓷纤维相比，这些纤维对缺陷不太敏感。然而，在压缩载荷下纤维会松解，导致压缩性能不佳。
　　几种纤维类型的相对性能，为了比较还包括了结构金属。作为纤维体积含量和其他限制的结果，单向纤维PMC的最高性能只有所示值的60％左右。图中明显可见，只是使用了某些较先进的纤维，包括碳纤维与硼纤维，其比刚度就比金属有显著改善。
　　玻璃纤维　　制造　　由于其高强度与低成本，以氧化物熔融的二氧化硅(SiO2)为基本的玻璃纤维成为聚合物基结构复合材料中的主要材料。从20世纪60年代开始，高强度玻璃纤维已被用于要求严格的结构，如压力容器和火箭外壳。而其对飞机机体结构的应用则因比刚度较低而受到限制。