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碳纤维复合材料是新一代高速轨道列车车体选材的重点，它不仅可使轨道列车车体轻量化，还可以改进高速运行性能、降低能耗、减轻环境污染、增强安全性，碳纤维复合材料在轨道交通领域应用已经逐渐成为一种趋势。金属制造的轨道列车，车体强度高，但重量大，能耗高；以C20FICAS不锈钢地铁列车为例，其每千米能耗约为3.6×107J(即10kWh)，运行15万km约消耗540000GJ能量；碳纤维复合材料应用于列车车体，可使整车重量减少30%，大约可以节能27,000×30%=8,100GJ73。复合材料的定义国内外业界有各种说法。英国人赫尔提出复合材料分三类：天然复合材料，如木材、骨骼、肌肉等；细观复合材料，如合金、增强塑料等；宏观复合材料，如钢筋混凝土等。适合于工程结构的复合材料定义应包含以下三点内容：（1）含两种或两种以上物理性质不同并可用机械方法分离的多相材料（区别与混合物和合金）；（2）可人为控制将一种材料分布到其它材料中，以达最佳性能；（3）性能优于单独组分材料，并具独特性能。科学家把复合材料这种扬长避短的作用称为复合效应。人们利用复合效应可自由选择复合材料组成物质，人为设计各种新型复合材料，把材料科学推进到了一个新阶段。因此，国外把复合材料称为第四代材料，又称“设计材料”。复合材料是一种混合物。在很多领域都发挥了很大的作用，代替了很多传统的材料。复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。在复合材料中，通常有一相为连续相，称为基体；另一相为分散相，称为增强材料。分散相是以独立的相态分布在整个连续相中，两相之间存在着相界面。分散相可以是纤维状、颗粒状或是弥散的填料。复合材料中各个组分虽然保持其相对独立性，但复合材料的性质却不是各个组分性能的简单加和，而是在保持各个组分材料的某些特点基础上，具有组分间协同作用所产生的综合性能。由于复合材料各组分间“取长补短”，充分弥补了单一材料的缺点，产生了单一材料所不具备的新性能，开创了材料设计方面的新局面。复合材料是以一种材料为基体,另一种材料为增强体组合而成的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。复合材料使用的历史可以追溯到古代。从古代沿用至今的稻草增强粘土就是由两种材料符合而成的。还有用途广泛的钢筋混凝土也是由两种材料复合而成。只是当时人们头脑里没有复合材料这一名称。直到上个世纪40年代，因航空工业的需要，发展了玻璃纤维增强塑料，也称玻璃钢,从此出现了复合材料这一名称。50年代以后，陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合，构成—50—各具特色、用途广泛的复合材料。复合材料是指纸张与透明塑料薄膜或塑料薄膜与塑料薄膜，还可以是塑料薄膜与铝箔，也可以是多种材料，通过复合工艺使两者粘合在一起，形成一体的材料。这种材料克服了原来单一材料的缺点，可发挥各组成材料的优点，并能产生新的特性。根据需要可将数种不同性质的平面材料复合在一起。这种复合新材料与传统的包装材料（如金属罐、玻璃、陶瓷等容器）相比，同样具有阻隔潮湿和气体的性能，无毒、无味；还具有价格低、重量轻、不易破损、便于包装等优点。复合方法很多，分为干式复合、湿式复合、挤出复合、蜡复合和共挤出复合等。目前，国内印刷厂家通常仅采用干式复合法，俗称贴塑法，这是一种印刷后加工工艺。其优点是：使包装印刷品光泽性强、平滑度高、色彩鲜艳、层次丰富、光亮夺目，既起到美化商品的作用，又能获得防污、防水、耐老化、耐热和耐化学腐蚀的效果，从而提高了产品的档次。纸塑复合包装材料，除了用于印刷书刊包装装潢以外，还广泛用于食品包装，包括：液体饮料、干果食品、粉质食品、速冻食品等的包装。如果复合材料是纸与铝箔复合，则用途更为广泛。按基体分类:聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料;按照增强方式:纤维增强复合材料、弥散强化复合材料、颗粒强化复合材料等。复合材料,是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观(微观)上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。
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