复合是复合材料的灵魂

　　在十月举行的2016年德国K展上，DSM展示了使用迪尼玛（Dyneema ）和碳纤维混杂增强环氧复合材料制造的自行车赛车车架。据介绍， 这种材料可以将吸收冲击能量的能力提高100%，同时依然保留碳纤维复合材料的所有优点，还不会出现劈裂。在《复合材料》2016年12月的电子版特刊上条即介绍了这种产品。
      
　　碳纤维我们比较熟悉，迪尼玛纤维则是一种 超高相对分子质量的高性能聚乙烯纤维，用前者制造的复合材料模量高、刚性好，但耐冲击性能常常受到诟病。因此，在一些产品的应用上受到一定的制约。而后者和碳纤维混杂以后，其复合材料的性能依然保持轻质高强，但脆性降低、韧性提高、振动减少，而这些性能正是一些产品，例如自行车赛车等所需要的。
　　当我们谈及复合材料的性能多样化时，经常谈论到的是材料的改性，例如在基体方面，添加增韧剂可以改善韧性，添加阻燃剂可以改善阻燃性能；在纤维方面，不同纤维的混合使用我们冠之为混杂，以求得性能的匹配，价格的合理等。但这种通过改性或混杂的材料的使用场合和使用总量均较少，原因之一是我们对单一材料的强项和弱项认识不够，不能够将不同材料的不同强项有效复合，从而有效利用材料的不同性能。
　　其实，当涉及材料科学，特别是复合材料时，创新空间是无限的。无疑，碳纤维是一种伟大的材料， 但不是一种万能的材料。我们视之为高性能材料，是因为其在某些性能方面非常突出，而这是人们在产品设计时非常看重的，而不是任何性能都非常好。
　　所以， 当我们选用复合材料进行产品设计时，必须充分了解产品的使用状况和所需性能，必须了解我们需要什么，可以放弃什么。同时又 充分了解增强材料，基体材料，特别是复合以后的性能特点，使之与产品的需求相匹配。这样的设计才是真正的复合材料设计，才可以真正做到量体裁衣，从而避免陷入该用碳纤维还是玻璃纤维，该用热固性还是热塑性等的无效讨论。
　　在赛车上使用碳纤维和迪尼玛纤维混杂来增强环氧树脂看中的是这种复合材料吸收冲击能量的能力，这仅仅是成千上万的复合的一种。除了性能以外，如何将复合材料的各向异性体现在设计中，如何使工艺特点更加符合产品本身，也是做好复合材料产品的重要要素，这些对于好产品而言缺一不可。
　　当然，如何从单一材料性能向独特材料性能转变，如何优化设计和完善工艺，存在大量的技术难题需要攻关，需要突破。但在人们的意识中真正建立这样一种理念，比解决具体技术问题更重要，因为我们目前缺少的不是解决问题的能力，而是创新意识。
　　所以，复合是复合材料的灵魂。
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