复合材料的应用.ppt

复合材料的复合材料的应应用用以及未来的发展1-Verton复合材料复合材料lKKL新推出的Gocycle是世界上最轻的批量生产电动自行车。该车重量仅为16.2千克，但非常坚固耐用，这在很大程度上要归功于高性能的Verton复合材料。Verton复合材料是一种60%长玻璃纤维增强的尼龙复合材料，它为获奖的Gocycle提供了极高的刚度和抗冲击强度以及出色的韧性和可靠性。这款设计美观的新型自行车除了可用来脚踏健身外，还可以使用清洁的电力驱动，因此骑车者既不用费力，也不会造成尾气排放。这一环保的低成本城市交通解决方案符合欧盟(EU)及美国所有城市的自行车测试标准。2-碳碳纤维纤维材料材料l碳纤维具有绝佳的韧性和抗拉强度，且重量只有钢的1/4。轻量、高强的特性正是高性能车所需的，目前法拉利、兰博基尼等超跑的车身由碳纤维制成。不过碳纤维缺乏延展性是其缺点，在受到超出极限的冲击时碳纤维结构会如同玻璃一样破碎。而且碳纤维与其它材料的连接也是个问题，使用传统的栓接，连接孔周围很容易产生裂纹。碳纤维材料的制造成本居高不下也是限制其应用的一个方面，即使是在航空领域碳纤维的应用也比较有限。3-碳碳纤维纤维材料材料l瑞士Laisr椅子设计瑞士巴塞尔的Laisr工作室主要设计以非传统材料碳纤维生产家具而著称，这种牢固的轻型材料这次也同样应用于他们的最新作品中。许多人都认为碳纤维不是环保材料，而Laisr工作室认为，碳纤维相当牢固是有其生产必要的。瑞士Laisr椅子设计瑞士巴塞尔的Laisr工作室主要设计以非传统材料碳纤维生产家具而著称，这种牢固的轻型材料这次也同样应用于他们的最新作品中。许多人都认为碳纤维不是环保材料，而Laisr工作室认为，碳纤维相当牢固是有其生产必要的。4-5-纳纳米复合材料米复合材料l蓝晨数码新曝7.0英寸BM-888采用国际尖端工艺技术打造的特殊材质类纳米复合材料，在数码领域，乃至整个IT领域都是一个新鲜的概念，同时也是首次应用。纳米技术在目前科学界堪称革命性技术，号称第四次科技革命的开端。据了解，类纳米工艺技术，在原理和某些领域功效上，和纳米技术有着异曲同工之妙。l蓝晨BM-888采用类纳米工艺技术打造的复合金属材质，可抗辐射、防电子频率干扰、环保，并且具有超强金属光泽、质感，时尚感很强，质地高档。有别于一般金属材质，具有不一般的特性。6-7-纳纳米复合材料米复合材料l美国通用汽车日前宣布将在新款车“2004雪佛兰Impala”中采用添加有纳米状(NanometerOrder)超细丝材的轻质、高刚性热可塑树脂“纳米复合材料（Nanocomposite）”。lImpala是通用汽车中销量最大的车型，2003年在美国的销量高达26万7882辆。通过使用纳米复合材料，SideMall的重量减轻了7%。l通用以前就采用过纳米复合材料,比如，2002年款的“通用游猎（GMCSafari）”和“雪佛兰星旅（ChevroletAstro）”的辅助台阶（AssistStep）采用的就是这种材料。另外，通用的纳米复合材料年使用量为24万5200kg以上。8-lsQuba车体采用纳米复合材料制成的轻量级配件，同时还配备一套车舱空气供应系统。sQuba在陆上是通过马达驱动后轮的电动汽车；在水中通过车辆前部的两台喷水推进器获得推动力。9-陶瓷基复合材料陶瓷基复合材料l热热面点火器面点火器的发热体由Si3N4等多层陶瓷基复合材料组成，不仅具有极好的耐酸、碱能力，不易粘附其它物质，而且还具有良好的耐烧蚀性、高温强度和抗热冲击性的能力。l产品属于为外部发热式，彻底克服了金属发热管和陶瓷覆盖型发热体的热传导介质前后存在温差问题，启动速度得到大幅提高。10-l浴缸在材质上，有FRP玻璃纤维、CMC陶瓷基复合材料、压克力等选择。样式上则有独立式跟内嵌式两种，独立式浴缸的挑选安装重点，除浴室空间大小要足以容纳，另外就是确定排水口与冷热进水口都有管线连接即可使用;内嵌式浴缸则在施工上需比较注意，先看浴缸体有无依墙，有的话先要完成地面瓷砖铺设，再装上浴缸并于缝隙填上Silicom即完成;无依墙的浴缸则须砌砖墙做支撑，比较费时麻烦。11-l我国自行研制的中推力推重比为十的涡轮风扇航空发动机-“唐古拉”航空发动机的设计验证机在台架运转试车时，性能达到了设计指标。l采用的新技术主要有损伤容限和高效率的宽弦叶片、三维粘性叶轮机设计方法、单晶气冷涡轮叶片、粉末冶金涡轮盘、树脂基复合材料外涵机匣、整体式加力燃烧室设计、陶瓷基复合材料喷管调节片和余度式全权数字式电子控制系统。12-玻璃玻璃纤维纤维材料材料l舒适的“飞溅的牛奶休闲椅”由Michaelwendel设计。灵感来自牛奶飞溅出的照片。采用洁白的颜色，由玻璃纤维材料制成。13-玻璃玻璃纤维纤维材料材料l以中碱玻璃纤维为基材，单丝涂覆PVC后经纺织整理而成，产品具有较高的经纬向拉力，良好的耐老化性能，使用寿命长。安装在窗或门口能有效防止户外的昆虫进入。阻燃、拉力强、易清洗不变形、耐老化、使用寿命长、手感细腻。广泛用于高档写字楼、住宅及各种建筑、牧场、果园中的各种换气设施,是防昆虫、蚊蝇最好的防护产品。14-玻璃玻璃纤维纤维复合材料复合材料l根据设计要求，幻影2000相比起幻影以往的型号，最大限度的减轻结构重量。机身为全金属半硬壳式结构，按面积律设计。机头为玻璃纤维复合材料雷达罩，座舱旁电子设备舱盖板是碳纤维/轻合金蜂窝夹芯板。15-玻璃玻璃纤维纤维材料材料l玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料。成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺。最后形成各类产品，玻璃纤维单丝的直径从几个微米到二十几米个微米，相当于一根头发丝的1/20-1/5，每束纤维原丝都有数百根甚至上千根单丝组成，通常作为复材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等，广泛应用于国民经济各个领域。16-硼复合材料硼复合材料l该机采用NASA在60年代后期提出的双发双垂尾变后掠中单翼气动布局，机翼的后掠角可以在20度-68度范围内自动调节，具有很的低速和高速性能，全金属半硬壳式机身，采用先进的结构形式，广泛采用钛合金，部分采用硼复合材料。在结构材料中，铝合金占39.4%，钛合金占24.4%，钢占39.4%，其余为复合材料，装有复杂的电子设备，单机价格昂贵。17-玻璃玻璃钢钢材料材料l强度高，耐久性好；l其结构系根据人体曲线设计，舒适感强；l色彩艳丽，表面光滑，质感特佳；l质量轻，统一性好18-l复合材料受到世界各国如此重视，得到迅速发展的原因：（1）国际军事工业激烈竞争，航空航天技术发展需要。如宇宙飞船或卫星返回地面若不控制，外表温度可达4000。合金钢2000也熔化了。目前没有任一种单一材料可抵此温度。飞船宇宙飞行时，外壁温度为零下110，返回地面，高温冲击时间30min，外壁温度为1250。美国航天飞机“哥伦比亚号”外表覆盖了可重复使用的聚合物基复合材料隔热瓦片30757块，成功解决了难题。（2）新技术的需要促进了复合材料的发展。（3）地球上金属资源与化石能源越用越少，石油天燃气等本世纪末将用尽，开发与节约能源为当务之急。（4）科学技术的进步为复合材料的发展提供了条件（5）为了克服碳纤维、硼纤维不耐高温和抗剪切能力差等缺点。19-复合材料复合材料对对未来未来设计设计的影响的影响l英推出新型复合材料英推出新型复合材料 实现实现未来汽未来汽车车能源行能源行驶驶 目前，英国ACG公司正联合英国伦敦帝国学院的研究人员，以及欧洲商业界共同开发一种新型复合材料，旨在实现未来汽车能依靠自身车体部件提供的能源行驶。英国先进复合材料集团有限公司是隶属于UmecoPLC集团的复合材料子公司，目前，ACG公司正联合欧洲学术界和商界开发一种新型复合材料，用以帮助汽车的设计和制造业务进行产业升级。该研究项目是由伦敦帝国学院航空部于2010年2月初宣布正式启动，资金总额达3.4百万英镑，旨在促进未来的汽车能依靠自体供能行驶。来自伦敦帝国学院及其欧洲的合作伙伴，包括沃尔沃汽车公司和ACG公司的研究人员正在开发一种原型材料，特点是质量轻而强度高，可以用以制造汽车车身构架，并能为自身提供充足的电能动力。研究小组还计划在ACG公司的协助下，开发一种具有工业水平的高效的复合材料生产工艺。他们期望这种新型复合材料最终可以用于混合动力或电动车辆，使车辆的重量更轻，车身更紧凑，而且更环保节能，更重要的是能够保证司机较长距离的驾驶，为其免去频繁充电的顾虑。20-新材料新材料生生态环态环保材料保材料l九州风神新推出的E-GOLF，就是采用了环保材料热塑性弹性体TPE。所谓“热塑性弹性体TPE”是一种具有橡胶的高弹性，高强度，高回弹性，又具有可注塑加工的特征，具有环保无毒安全，硬度范围广，有优良的着色性，触感柔软，耐候性，抗疲劳性和耐温性，可以循环使用。l九州风神新品E-GOLF，采用环保型材质，球型结构便于携带，像玩具一样的外观也很吸引眼球。使用时只需将小球分离，分别置于笔记本底部两侧，架高笔记本，保证本本底部空气流通，通过笔记本自身散热器工作，就能达到缓解散热的效果，告别因为增加一个风冷散热器而增添噪音的痛苦。21-22-l据介绍，目前力帆汽车已拥有两款电动汽车，力帆320和力帆620。其中，力帆620将作为电动警务用车服务于上海世博会。力帆620电动车是基于力帆620轿车开发的，最高车速大于120公里/小时，加速动力性能强劲，一次充电可续航200公里以上。在220V普通电源上充电，慢充方式7个小时可以冲满，而如果快速充电，15分钟即可充到电池电量的70%。百公里耗电15度，波峰充电花费15元，波谷充电仅需要6元。l力帆620对于新能源电动车的未来，中科力帆预计在2011年，实现500010000台的产销目标，2012年，实现20000台的产销目标。l新能源技术的开发摆脱了汽车对石油的的依赖，是未来汽车发展方向。然而，新能源似乎只能成为一个话题，对它的热衷也更像是一场厂家与媒体的自娱自乐，在激烈的商场厮杀之中，新能源汽车明显底气不足。中科力帆将会取得怎样的成绩，让我们拭目以待。23-24-l雪佛兰VOLT采用了通用汽车最新、最高效的第五代燃料电池推进技术和锂电池。在实验中，E-Flex动力推进系统可通过外接电源充电获取驱动汽车所需要的电力。雪佛兰VOLT在110伏电源上充电约六小时即可充满锂电池，而使用220伏电源充电的话，所需的时间更短。使用纯电动模式，VOLT可在城市道路上行驶约60公里，且不会消耗一滴燃料和排放一点废气。l当储蓄的电力耗尽后，E-Flex动力推进系统可以将汽油、乙醇、生物柴油等能源转化成电能，从而为车辆的行驶确保足够的电力驱动能力。25-l电子防潮箱采用智能材料（记忆合金方式）除湿，能保持常温低湿，防止物件发霉、生锈、吸潮变质，最适用于摄像照相器材、光学仪器、IC产品、半导体产品、光电产品等防潮储存。产品具有无污染、寿命长、无噪音、耗电量小、免维护等特点。26-l在新国际博览中心六号馆内，有一个200多平方米的意大利展区。那里，来自意大利的23家建材企业联手向人们推介自己最新的内外墙壁。l名为“Tattoowall”的内墙是意大利最新的一种专利发明，它运用某种具有记忆功能的材料，可以将任何尺寸的数码图像直接转化为墙面装饰，而且不受内墙质地的影响，在水泥或木板墙上都可完美成像。由著名建筑设计师Perbellini设计的“超级波浪”内墙，将最新石材加工技术与3D设计完美结合，凹凸起伏的大理石能投射出艺术般的光线变化。27-lAI凳是由英国设计师AssaAshuach于2006年设计。该设计是第一个采用3D图像工具与人工智能相结合的设计方式所创造出的作品。将软硬两种智能材料分别作为坐凳外层于内层结合成为整体支撑结构，就像生物的软组织于骨架结构一样，而人工智能软件则知道该在哪里创造出足够的支撑。28-29-l美国建筑专家巧妙构思，研制出一种由计算机控制的旋转房屋。它里面安装了一种如同雷达的红外线跟踪器，屋内的马达天一亮就会启动；接着整座房子便像向日葵似地迎着太阳缓缓转动，一直与太阳保持着最佳的角度，从而确保屋内能够射入最多的阳光；在太阳下山后，房屋又慢慢地回复到原位。这种新式房屋一方面充分利用太阳能驱动房屋运动，确保了室内的日常供热和用电；另一方面能够储存宝贵的光能，以便阴雨天和晚间使用。30-l上海企业联合馆是一个独具特色的生态智能建筑，在建材上采取环保材料，利用全球最新的太阳能发电技术，实现了能源利用新突破。1.能源利用全新途径-太阳能热水发电上海企业联合馆在建筑屋顶上布置了2200的太阳能集热屏，收集太阳能生成的95C热水，通过超低温发电新技术，输出电功率超过200千瓦以上。这个技术开辟了利用太阳能发电的全新途径。这些电能可供建筑展览和日常用电。当“魔方”白天和晚上被LED灯点亮，层层叠叠的亮点和画面闪烁出现，支持能源将来自取之不尽的无限太空。2.可循环材料再生利用-再生塑料据不完全统计，上海每年产生的废旧光盘在3000万张以上，却只有25%得到了回收与再利用。如果将这些光盘回收清洗，可以再造出新的塑料（聚碳酸酯）颗粒。上海企业联合馆的外围立面材料采用聚碳酸酯透明塑料管，将各种技术设备管线容纳其中，共同构成建筑虚幻隐约的外立面。当世博会结束后，这些塑料管也很容易进入到再生循环体系之中，节省社会整体能耗。3.充分利用自然界资源-水/雾上海企业联合馆场地范围内的雨水将得到回收，经过沉淀、过滤和储存等技术处理之后，可作场馆内的日常用水之用，更可作“喷雾”之用。喷雾不仅能够降低局部环境温度、净化空气，带来舒适的空间小气候；更能按照程序的控制，在建筑立面上形成丰富多样的喷射图案，令企业联合馆的整体外观呈现出多变、飘逸的特点。31-32-l自带数字音频播放机适用于移动电话l奥地利微电子公司向市场推出最具灵活性的低成本数字音频芯片，进一步加强其业界领先地位。奥地利微电子一年多来一直定位于致力支持世界最小的便携式音乐播放机的集成电路结构。33-l纳米材料不充电概念触屏手机设计l看到纳米材料，还有不用充电，这款是设计师展望未来的一款概念手机设计。l首先，看其外观就很另类了，虽说触摸屏手机我们都见怪不怪了，但是这么长的触摸屏手机估计大家都是第一次见到吧。据悉，设计师设计的时候是想该机采用高科技纳米材料（具体是啥俺们也不知道），整个手机表面都覆盖有这种材料，可以随时将光能转化为电能，因此才有了前面我们说的不用充电。该机只有两个屏幕的，除了我们常见的显示菜单的屏幕，在手机侧面轻轻拉一下，还会有另外一个软软的LED屏幕出现，一个9.5英寸的超级屏幕就出现了34-35-新材料新材料对对未来未来设计设计的影响的影响l产品形态设计是立足现在、面向未来的设计,是对现实的产品形态和现有的产品的一种超越。现代产品形态设计的先进性不仅体现在它的功能和结构方面,同时也体现在新材料的应用和工艺水平上。只有依据不同产品的特性和功能,相应的选择符合产品设计的造型材料,才能设计出优秀的产品。产品材料的选择不仅必须符合产品的功能和结构设计要求,而且还必须符合产品的生产工艺要求和人们的使用习惯。材料的不同,必然带来设计的不同,新的材料会产生新的设计,产生新的形态形式,给人们带来新的感受。及时掌握和熟悉各种新材料的特性,并根据具体条件大胆地用于产品设计尤为重要。通过对产品形态、材料属性、产品功能、用户需求的分析,掌握了产品形态设计和材料选择的理论依据,试图探讨合理的、可行的产品形态设计和材料选择的程序、步骤和方法,并结合取暖器设计项目,将其应用于取暖器设计实例中。面对未来环境艺术与室内设计教育的思考。36-