不銹鋼材料可代替樹脂作為基體材料的原因-江西九江不銹鋼焊管鋼廠
不銹鋼材料可代替樹脂作為基體材料的原因
不銹鋼材料代替樹脂來作基體材料，是因為不銹鋼的強(qiáng)度一般都比樹脂的強(qiáng)度大，其中，在強(qiáng)度前面加上“超”字的不銹鋼材料材料更是如此。比如，某些超高強(qiáng)度不銹鋼的強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到每平方毫米二、三百公斤以上。用不銹鋼材料作基體材料，增強(qiáng)材料就必須比基體金屬的強(qiáng)度更高。什么增強(qiáng)材料能夠承擔(dān)這一任務(wù)呢？人們很快就想到了早在二百多年以前就發(fā)明的一種東西——不銹鋼纖維。不銹鋼纖維是一種直徑只有幾個微米的金屬纖維。大塊金屬，因為里面有微裂縫、雜質(zhì)、空穴、位錯等缺陷在“搗亂”，并以強(qiáng)度受到了影響。現(xiàn)在把它制成極細(xì)極細(xì)的須狀物，這種晶須實(shí)際上是一種單晶體，晶體中的原子排列得非常整齊，幾乎一點(diǎn)“缺陷”也沒有，原子相互牢牢地結(jié)合在一起，外力很難把它們拆開，強(qiáng)度自然也就大大提高了。比如，高強(qiáng)度不銹鋼纖維的抗拉強(qiáng)度可達(dá)1336公斤／平方毫米。
除不銹鋼以外，被研究的還有銅、鉻、鎳之類的金屬晶須。一些金屬或非金屬的化合物，比如氯化鋁、氧化鈹、碳化硼、碳化硅、氮化硅、氮化硼和石墨等等的纖維也在被研究之列。從強(qiáng)度方面來看，晶須是最理想的纖維增強(qiáng)材料。比如，碳化硅晶須的強(qiáng)度是每平方毫米4218公斤，比超高強(qiáng)度鋼高十多倍。它們的彈性模量也高，也就是必須在很高的應(yīng)力作用下才能變形。應(yīng)該說，就晶須而言，非金屬晶須的性能比金屬晶須更優(yōu)越。因為非金屬的比重都很小，一般只有不銹鋼的三分之一到二分之一，抗變形的能力又很強(qiáng)，彈性模量要比不銹鋼高一倍多，因此，用非金屬晶須來做增強(qiáng)材料，往往可以得到比強(qiáng)度、比彈性模量更高的復(fù)合材料。
現(xiàn)在已經(jīng)有了用各種晶須來增強(qiáng)的復(fù)合材料，比如用藍(lán)寶石、石墨或碳化硅晶須來增強(qiáng)鋁、鎂、鈦、銅、銀、鎳；用銅或鎳晶須來增強(qiáng)銀基合金等。但是，總的來說，這種材料還處在試驗研究的階段。原因是晶須的制造太困難，不但產(chǎn)量有限，而且晶須的尺寸很小，直徑只有幾微米到幾十微米，長度頂多只有幾厘米。并不是人們不需要長晶須，而是因為晶須一長，性質(zhì)就變，強(qiáng)度大大下降，而且分布不均，會出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)。說來說去還是制造工藝不過關(guān)。
