复合材料在将来有哪些发展前景

1. 复合材料在将来有哪些发展前景

发展前景

随着科技的发展，树脂与玻璃纤维在技术上不断进步，生产厂家的制造能力普遍提高，使得玻纤增强复合材料的价格成本已被许多行业接受，但玻纤增强复合材料的强度尚不足以和金属匹敌。因此，碳纤维、硼纤维等增强复合材料相继问世，使高分子复合材料家族更加完备，已经成为众多产业的必备材料。目前全世界复合材料的年产量已达550多万吨，年产值达1300亿美元以上，若将欧、美的军事航空航天的高价值产品计入，其产值将更为惊人。从全球范围看，世界复合材料的生产主要集中在欧美和东亚地区。近几年欧美复合材料产需均持续增长，而亚洲的日本则因经济不景气，发展较为缓慢，但中国尤其是中国内地的市场发展迅速。据世界主要复合材料生产商PPG公司统计，2000年欧洲的复合材料全球占有率约为32%，年产量约200万吨。与此同时，美国复合材料在20世纪90年代年均增长率约为美国GDP增长率的2倍，达到4%~6%。2000年，美国复合材料的年产量达170万吨左右。特别是汽车用复合材料的迅速增加使得美国汽车在全球市场上重新崛起。亚洲近几年复合材料的发展情况与政治经济的整体变化密切相关，各国的占有率变化很大。总体而言，亚洲的复合材料仍将继续增长，2000年的总产量约为145万吨，预计2005年总产量将达180万吨。

复合材料是指由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的材料，它可以发挥各种材料的优点，克服单一材料的缺陷，扩大材料的应用范围。由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点，已逐步取代木材及金属合金，广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域，在近几年更是得到了飞速发展。

2. 金刚石的热导率高,热膨胀系数又小,为什么还用金刚石铜复合材料

人造金刚石是人工合成物质中热导率最高的，热导率可达2000W/m.K；金刚石的线热膨胀系数可低至1.2ppm/K。铜的热导率380W/m.K，热膨胀系数18ppm/K
。这两者合成的金刚石-铜复合片热导率可达800W/m.K,热膨胀系数5ppm/K左右。这种特别的材料最适合制作高速运算或高功率半导体芯片的衬底及导热材料，例如照明用LED的芯片衬底，电脑CPU等大面积芯片的热沉转接导热片。除了高热导率，金刚石-铜复合片的热膨胀系数可以调整到接近半导体芯片的热膨胀系数，避免热应力对半导体芯片的破坏。
  为什么不能直接使用金刚石做这些衬底或导热片呢？目前生产人造金刚石的技术主要有三类：一是CVD金刚石多晶膜，这种薄膜厚度和结构力度是否合于使用姑且不论；主要是其造价及耗能甚高，目前不适宜大批量在半导体工业上应用。其二是爆炸法生产的人造金刚石微粒，这种金刚石粒径小，晶形破碎，杂质较多，可以做一些需要增加热导率材料的填充添加物，但不适合做金刚石-铜复合片。已经工业化大批量生产多年的高温高压合成金刚石单晶颗粒，自然就成为主角材料了。然而金刚石是碳元素晶格，硬度虽高但没有金属的延展性，在高温下容易石墨化或烧成二氧化碳。在高压制程中众多小颗粒聚合在一起挤压，晶格会从脆弱面崩裂，这些崩裂的碎片造成成品材料内部的空隙。金刚石是利用‘声子’传热，空隙就成了高热阻。所以即使能将金刚石粉末压合在一起也不能成为好的导热材料。铜的延展性和热导率在金属中都是名列前茅的，利用铜材料填充金刚石颗粒间的缝隙就能解决这个问题。当然，也可以制作金刚石-铝复合材料。

3. 用3D打印技术制备金刚石与铜的复合材料试样，金刚石粉体积分数为百分40，大概需要多少克金刚石粉

金刚石要在高温高压条件下生成，3D打印做不到。

4. 猜一猜，金刚石在军工里有什么用途

金刚石主要分为天然金刚石和人工合成金刚石，对于天然金刚石，diamon（金刚石）原意是表示非常坚硬的.无色透明的意思，现在被称为金刚石等矿物。
1866年在奥兰治河边附近发现了南部非洲的第一颗天然金刚石，这颗金刚石重21.5克拉。天然金刚石主要。

5. 为什么大公司是不会用到铜铝复合材料？现在工信部不是在推广吗？以铝节约铜

铜铝复合材料要是做的好（比如我们这种用铸轧的）铜铝结合面你可以当做没有阻碍。一张铝板一张铜板之间是没额外电阻热阻的，那样的话在一些领域替代铜没什么问题。

但是，没缺点的话早全覆盖了

最大的问题就是铝的体积电导率不如铜高，所以你要是用铜铝复合，保证电导率的话一定得把导体尺寸做大一点。

不过优点也是有的，
比如说。1.就算为了保证铜铝复合材料导电能和纯铜一样所以把截面积增大了，铜铝复合材料仍然更轻。所以，比如风电，飞机的一些应用，体积大点不要紧重量是第一位的，那铝做导线实际上更好，但纯铝外面没有铜不好焊接也没法去连铜件，所以表面是铜的铜铝复合材料就很好用了。 2.铝的体积热容比铜小（我们一般查到都是质量热容，那个是铝更大），所以吸收热量以后升温快，散热能力强。如果是上海应撼、洛阳同一这种用铸轧法搞的铜铝复合材料，界面热阻可以忽略的，那铜铝复合板做的散热器就结合了铜的导热，和铝的散热，性能比同造型的纯铜散热器还好
3.还有，对于几千hz以上的高频信号，集肤效应很明显。电流都是走表层的，那里面是铝对实际上的使用几乎没什么影响。这样铜铝复合材料的性能和纯铜没什么区别~就只剩下更便宜了

6. 有金刚石粉末100克，制备铜与金刚石的复合材料，金刚石的体积分数为百分40，需要铜粉多少克

金刚石工具的工作层是由金刚石和结合剂组成的，结合剂有树脂结合剂，陶瓷结合剂，金属结合剂等，各有特点。树脂结合剂主要成分是树脂及辅料，与金刚石粉粒混合，经加压加热固化与基体牢固结合而成金刚石工具，此类工具磨削力和磨削热小

7. 金刚石/铜复合材料的比热容怎么算

利用复合材料组成化合物的比热数据和含量理论计算＝CP1×含量＋CP2×含量，然后拟合得到所需温度比热。
DSC蓝宝石法测试复合材料的比热容，随温度的变化。热研科技就是通过这个方法测试比热容的，比较准确。

8. 怎么用激光3D打印技术制备铜与金刚石的复合材料，实验方法过程

将金刚石颗粒与铜粉混合，即可使用激光3D打印机烧结在一起，制成复合材料。步骤：1、将金刚石颗粒与铜粉混合成预混料；2、设计3D图纸，使用CAD辅助设计所需形状，然后转化为可执行3D打印文件；3、加载打印，即将预混料装入打印机，将打印文件导入打印机即可打印成型。