可做彈簧的MDF水泥

1982年,英國(guó)帝國(guó)化學(xué)公司的J.D.Birchall發(fā)表了題為《水泥彈簧》的論文,立刻引起全世界水泥混凝土材料科學(xué)工作者的關(guān)注。水泥混凝土歷來(lái)被認(rèn)為是一種脆性材料,其彈性很小,不可能做成彈性要求很高的彈簧。J.D.Birchall 所用的水泥就是MDF水泥(無(wú)宏觀缺陷水泥)。 MDF水泥具有良好的吸音性、抗靜電性以及低溫下的抗裂性等。但尚存在水穩(wěn)定性差、后期強(qiáng)度有下降趨向等問(wèn)題。

與MDF相類(lèi)似的先進(jìn)水泥基復(fù)合材料還有DSP(均布超細(xì)顆粒的致密體系)。1982年丹麥國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的Bache第一次報(bào)道了此種材料。該材料的主要缺點(diǎn)是斷裂韌性與普通水泥相比提高幅度不大,并且抗彎強(qiáng)度也只是抗壓強(qiáng)度的1/10左右。

MDF水泥用作聲學(xué)材料主要是利用超高強(qiáng)水泥材料良好的聲音阻尼作用和高彈性模量(40~50Gpa),以克服多數(shù)金屬材料彈性模量高但聲學(xué)阻尼極小和有機(jī)塑料聲學(xué)阻尼高但彈性模量低的缺點(diǎn)。此種水泥具有極密實(shí)的內(nèi)部結(jié)構(gòu),能防水、抗酸堿、在嚴(yán)寒環(huán)境中不但不開(kāi)裂,強(qiáng)度還有所提高,且臨界強(qiáng)度因子Kc也增大,有利于阻止裂縫擴(kuò)展,避免象金屬材料那樣在低溫下應(yīng)力高度集中而導(dǎo)致破壞。另外,它的導(dǎo)熱性也低兩個(gè)數(shù)量級(jí),在低溫下可做低溫容器載體或超導(dǎo)設(shè)備元件。MDF水泥不僅具有較高的彈性模量和硬度,而且還有良好的韌性,纖維增韌處理后,其抗沖擊性與有機(jī)玻璃相當(dāng),因此是一種理想的裝甲防彈材料,可以制作輪船、裝甲車(chē)、飛機(jī)防空掩體的防彈層。試驗(yàn)表明10mm厚的MDF水泥可以擋?。担埃埃恚笏俣鹊娘w來(lái)物或彈片。

MDF水泥可以用于機(jī)械工業(yè)。通過(guò)加入不銹鋼和硅粉,用MDF水泥可制作模具,成本只有金屬模具的1/3。Oxychem公司曾經(jīng)用MDF水泥制造制動(dòng)閘襯片,在汽車(chē)上進(jìn)行試驗(yàn)。它的成本比有機(jī)酚醛樹(shù)脂便宜,性能好。在建筑材料方面,MDF水泥可用于使用環(huán)境惡劣(如海工)的建筑特殊構(gòu)件,經(jīng)常發(fā)生地震的橋梁或建筑中,以及需要彎曲又不能斷裂的部件等。

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