层状复合材料是一种由两种或两种以上不同相态的组分所组成的材料,通过人工复合,组成多相、三维结合且各相之间有明显界面的具有特殊性能的材料。层状复合材料中的“层”可以是单向无纬布、浸胶纤维布、片状材料,如纸张、木材、铝箔等,也可以是双金属层合片、涂覆金属和夹层玻璃等。
层状复合材料的基本特点包括:
性能互补 :通过将不同性能的材料层状复合,可以制成性能互补的复合板,例如,将高硬度材料与高韧性材料复合,形成耐磨且具有柔性的材料。
表层保护作用 :用耐热、耐腐蚀、耐磨的材料作复合板的表层,起到保护作用。
获得不同材料的性能组合 :层状复合材料可以将高硬度耐磨材料和柔性材料结合在一起,形成具有多种优良性能的材料。
表面保护特性 :表面可以形成耐磨、耐腐蚀、抗老化、防辐射等保护层。
新的功能特性 :利用层间的物理性能差异,可以制作热敏元件等功能性材料。
层状复合材料的分类及应用:
金属层状复合材料 :由几层不同性能的金属材料通过热轧、焊接工艺复合而成,适用于特殊工作环境,如钛钢、铝钢、铜钢等。
金属/陶瓷层状复合材料 :以金属与陶瓷为组元,通过控制材料的组成和微观结构的梯度分布,消除界面性能不匹配问题,制备出新型材料。
金属/高分子层状复合材料 :由具有强韧性的金属基层与具有弹性、耐蚀、绝缘等特性的高分子材料层复合而成,如双面涂塑钢板。
贵金属层状复合材料 :以贱金属及其合金为基体,贵金属及其合金为工作层构成的叠层状具有各向异性的贵金属复合材料,包括贵金属复合片、带材、丝材等。
双金属层状复合材料 :通过复合成型的方法使两种或两种以上的具有不同物理、化学乃至力学性能的材料在界面产生冶金结合制备而成,具有两种材料的“复合效应”。
层状复合材料在航空航天、汽车、电子、建筑等领域具有广泛的应用前景,其优异的综合性能使其成为许多高技术领域不可或缺的材料。