什么是复合材料？

复合材料是由两种或多种具有显着不同物理和/或化学性质的组成材料制成的工程材料，这些组成材料在成品结构中在宏观水平上保持分离和不同，但在组合时成为不同于组成材料的复合材料。制造复合材料的目标是获得一种优于其成分并结合每种成分所需特性的产品。例如;强度、重量轻或价格较低可能是设计和制造复合材料的动力。复合材料的一般类型是颗粒增强复合材料、纤维增强复合材料，包括陶瓷基/聚合物基/金属基/碳-碳/混合复合材料、结构、层压和夹层结构复合材料以及纳米复合材料。复合材料制造中采用的常见制造技术有：拉挤成型、预浸料生产工艺、先进的纤维铺放、长丝缠绕、定制纤维铺放、玻璃纤维喷涂工艺、簇绒、lanxide 工艺、z-pinning。许多复合材料由两相组成，即基体，它是连续的并围绕着另一相；以及被基体包围的分散相。

 

当今使用的流行复合材料

纤维增强聚合物，也称为 FRP，包括木材（包括木质素和半纤维素基质中的纤维素纤维）、碳纤维增强塑料或 CFRP，以及玻璃增强塑料或 GRP。如果按基体分类，则有热塑性复合材料、短纤维热塑性塑料、长纤维热塑性塑料或长纤维增强热塑性塑料。有许多热固性复合材料，但先进的系统通常在环氧树脂基体中加入芳纶纤维和碳纤维。

 

形状记忆聚合物复合材料是高性能复合材料，以纤维或织物增强材料和形状记忆聚合物树脂为基体配制而成。由于使用形状记忆聚合物树脂作为基体，因此当这些复合材料被加热到高于其活化温度时，它们能够很容易地加工成各种结构，并且在较低温度下会表现出高强度和刚度。它们还可以反复加热和重塑，而不会失去其材料特性。这些复合材料非常适合轻质、刚性、可展开结构等应用；快速制造；和动态强化。

​

复合材料也可以使用金属纤维增强其他金属，如金属基复合材料 (MMC)。镁通常用于 MMC，因为它具有与环氧树脂相似的机械性能。镁的好处是它不会在外太空降解。陶瓷基复合材料包括骨（用胶原纤维增强的羟基磷灰石）、金属陶瓷（陶瓷和金属）和混凝土。陶瓷基复合材料主要是为了韧性而不是强度。有机基体/陶瓷骨料复合材料包括沥青混凝土、胶泥沥青、胶泥辊混合、牙科复合材料、珍珠母和复合泡沫。一种特殊类型的复合装甲，称为 Chobham 装甲，用于军事应用。

​

此外，热塑性复合材料可以与特定的金属粉末一起配制，从而产生密度范围为 2 g/cm³ 至 11 g/cm³ 的材料。这种类型的高密度材料最常见的名称是高比重化合物 (HGC)，尽管也使用铅替代物。这些材料可用于替代传统材料，如铝、不锈钢、黄铜、青铜、铜、铅，甚至钨，用于称重、平衡（例如，改变网球拍的重心）、辐射屏蔽应用，减振。当某些材料被认为是危险的并被禁止（如铅）或二次操作成本（如机械加工、精加工或涂层）是一个因素时，高密度复合材料是一种经济可行的选择。

​

工程木材包括不同的产品，例如胶合板、定向刨花板、塑木复合材料（聚乙烯基体中的再生木纤维）、塑料浸渍或层压纸或纺织品、Arborite、Formica 和 Micarta。其他工程层压复合材料，例如 Mallite，使用端粒轻木的中央芯材，粘合到轻合金或 GRP 的表皮上。这些产生重量轻但刚性高的材料。

​

复合材料的应用实例

尽管成本很高，但复合材料在需要重量轻、强度足以承受恶劣负载条件的高性能产品中获得了普及。应用示例有航空航天部件（尾翼、机翼、机身、螺旋桨）、运载火箭和航天器、船和双桨船体、自行车车架、太阳能电池板基板、家具、赛车车身、钓鱼竿、储罐、网球拍等体育用品和棒球棒。复合材料在骨科手术中也越来越受欢迎。

 

我们在复合材料领域的服务

• 复合材料设计与开发

• 复合材料套件设计与开发

• 复合材料工程

• 复合材料制造工艺开发

• 模具设计与开发与支持

• 物资设备支持

• 复合材料的测试和质量控制

• 认证

• 用于行业材料提交的独立、经认可的数据生成

• 复合材料的逆向工程

• 故障分析和根本原因

• 诉讼支持

• 训练

 

设计服务

我们的设计工程师利用各种行业标准设计技术，从手绘草图到完成逼真的 3D 渲染，向我们的客户传达复合设计概念。我们涵盖设计的各个方面，为复合材料构建的应用提供概念设计、绘图、渲染、数字化和优化服务。我们使用最先进的 2D 和 3D 软件来满足客户的需求。复合材料为结构工程提供了新方法。智能高效的工程可以显着增加复合材料为产品开发带来的价值。我们在不同行业拥有专业知识，了解复合材料产品的性能要求，无论是结构、热、防火还是外观性能。我们提供一整套工程服务，包括基于客户提供或我们创建的几何形状的复合结构的结构、热力和工艺分析。我们能够提供平衡结构效率和易于制造的设计。我们的工程师利用最先进的分析工具进行分析，包括 3D CAD、复合材料分析、有限元分析、流动模拟和专有软件。我们拥有来自不同背景的工程师，例如机械设计工程师、材料专家、工业设计师，他们的工作相互补充。这使我们能够承担一个具有挑战性的项目，并将其所有阶段的工作达到客户设定的水平和限制。

 

制造协助

设计只是将产品推向市场的过程中的一步。需要利用高效制造来保持竞争优势。我们根据客户的特定需求管理项目和资源，制定制造策略、材料要求、工作说明和工厂设置。凭借我们在 AGS-TECH Inc. 的复合材料制造经验（http://www.agstech.net) 我们可以确保实用的制造解决方案。我们的工艺支持包括基于复合材料制造方法（例如接触成型、真空灌注和 RTM-light）的特定复合材料零件或整个生产线或工厂的复合材料制造工艺的开发、培训和实施。

套件开发

对于一些客户来说，一个可行的选择是套件开发。复合材料套件由预先切割的零件组成，这些零件根据需要进行成型，然后编号以完全适合模具中的指定位置。该套件可以包含从板材到使用 CNC 铣削制成的 3D 形状的所有东西。我们根据客户对重量、成本和质量以及几何形状、制造工艺和铺层顺序的要求设计套件。通过消除平板的现场成型和切割，现成的套件可以减少制造时间并节省劳动力和材料成本。易于组装和精确配合使您能够在更短的时间内实现始终如一的高质量。我们实施定义明确的套件流程，使我们能够为原型和生产运行提供有竞争力的产品、服务和快速周转时间。您定义您将管理序列的哪些部分以及哪些部分将由我们管理，我们会相应地设计和开发您的套件。复合材料套件具有以下优点：

• 缩短型芯在模具中的放置时间

• 提升重量（减轻重量）、成本和质量性能

• 提高表面质量

• 减少废物处理

• 减少材料库存

 

复合材料的测试和质量控制

不幸的是，复合材料的特性在手册中并不容易获得。与其他材料不同，复合材料的材料特性随着部件的构建而发展，并且取决于制造过程。我们的工程师拥有广泛的复合材料特性数据库，并且不断测试新材料并将其添加到数据库中。这使我们能够了解复合材料的性能和失效模式，从而提高产品的性能，节省时间并降低成本。我们的能力包括根据 ISO 和 ASTM 等标准测试方法对复合材料和系统进行分析、机械、物理、电气、化学、光学、排放、阻隔性能、防火、工艺、热和声学测试。我们测试的一些属性是：

• 拉伸应力

• 压缩应力

• 剪切应力测试

• 搭接剪

• 泊松比

• 弯曲试验

• 断裂韧性

• 硬度

• 抗裂性

• 伤害抗性

• 治愈

• 阻燃性

• 耐热性

• 温度限制

• 热测试（如 DMA、TMA、TGA、DSC）

• 冲击强度

• 剥离试验

• 粘弹性

• 延展性

• 分析和化学测试

• 微观评价

• 升高/降低温度室测试

• 环境模拟/调节

• 定制测试开发

我们先进的复合材料测试专业知识将使您的企业有机会加快和支持您的复合材料开发计划，并实现您材料的稳健质量和性能，确保您的产品和材料的竞争优势得以保持和提高。_cc781905-5cde -3194-bb3b-136bad5cf58d_

 

复合材料工具

AGS-Engineering 提供全面的模具设计服务，并拥有广泛的值得信赖的制造商网络，可帮助我们实施复合材料零件的生产。我们可以协助创建主模型以进行模具构造、磨合和原型制作。用于制造复合结构的模具对其最终质量至关重要。因此，必须正确设计模具和工具以承受成型过程中潜在的恶劣环境，以确保零件质量和生产寿命。通常，用于制造复合结构的模具本身就是复合结构。

​

物资设备支持

AGS-Engineering 在复合材料制造中使用的设备和原材料方面积累了经验和知识。我们了解用于制造复合材料零件的不同制造方法和技术。我们可以帮助我们的客户选择和购买用于复合材料制造的机械、厂房和设备，包括用于制造复合材料零件的牺牲或临时材料在内的消耗品，用于组合制造复合材料零件的原材料，改善您的工作场所健康和安全的同时结合正确的材料矩阵和提高您的产品光洁度，将原材料工厂和设备的整体组合结合起来生产最终产品。选择正确的制造工艺，在正确的工厂进行，正确的设备和原材料将使您成功。

​

我们可以为您提供帮助的复合技术汇总列表如下：

• 颗粒增强复合材料和金属陶瓷

• 纤维增强复合材料和晶须、纤维、线材

• 聚合物基质复合材料和 GFRP、CFRP、芳纶、KEVLAR、NOMEX

• 金属矩阵复合材料

• 陶瓷基复合材料

• 碳-碳复合材料

• 混合复合材料

• 结构复合材料和层状复合材料，三明治板

• 纳米复合材料

 

我们可以帮助您的复合材料加工技术的简要列表是：

• 接触成型

• 真空袋

• 压力袋

• 高压釜

• 喷涂

• 拉挤

• 预浸料生产工艺

• 灯丝缠绕

• 离心铸造

• 封装

• 定向纤维

• 增压室

• 水浆

• 预混料/成型化合物

• 注塑成型

• 连续层压

 

我们的制造部门 AGS-TECH Inc. 多年来一直为我们的客户制造和供应复合材料。要了解有关我们制造能力的更多信息，我们邀请您访问我们的制造现场http://www.agstech.net