新时代即将来临?华尔街日报认为这材料才是未来趋势所在

华尔街日报

在人类历史上,我们使用过多种材料,包括陶瓷、钢铁和塑料。而根据最近的《华尔街日报》指出,他们认为我们正处于下一个时代的风口浪尖上中,那就是「复合材料」。

 

那什么又是「复合材料」呢?复合材料是由两种或两种以上的材料,如金属、陶瓷或高分子材料等,经过复合工艺制成的多相材料。这些材料彼此之间能互补长短,产生协同效应,因此性能往往超越任何单一材料所能达到的水平。

 

通常,复合材料由基材(matrix)和增强材料(reinforcements)组成。增强材料的机械强度通常高于基材,以提升整体材料的机械性能。复合材料不仅结合了不同材料的优点,还展现出全新的材料特性。

 

基材通常分为金属和非金属两大类:金属基材包括铝、镁、铜、钛及其合金;非金属基材则包括合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨和碳等。

 

 

碳纤维复合材料

复合材料-碳纤维

举例来说,碳纤维复合材料因其轻、强度高、资源消耗低而广受欢迎,虽然制造成本较高,但在航空航天等领域中得到广泛应用。随着技术进步,现在也有更便宜、更快速的制造技术。

 

复合材料不仅适用于航空航天,还能广泛用于消费性电子产品如智能手机和可穿戴设备,甚至军事武器。

 

《华尔街日报》报导指出,一些新创公司如加州的Arris Composites、瑞士的9T Labs和硅谷的Orbital Composites,正在开发各种小型物体的复合材料制造技术,速度快、成本低。

 

总的来说,复合材料虽然看似未来技术,但其实可以追溯到人类早期的材料使用,如木材。与木材相似,复合材料也面临裂开等挑战,例如层间裂开。

 

面对未来,新型复合材料技术的最大挑战之一是随时间推移的疲劳损坏。许多公司正在积极探索复合材料在不同应用领域的潜力,从替代航空航天中的金属部件到消费型电子产品的应用,都可能在不久的将来看到复合材料的身影。

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