礦物復(fù)合材料是由改性環(huán)氧樹脂等材料為膠結(jié)料、以花崗石等礦物顆粒為骨料，并經(jīng)增強纖維及納米顆粒強化，形成的一種新型復(fù)合材料，其制品常稱為礦物鑄件。礦物復(fù)合材料以其優(yōu)良的減震性、高的尺寸精度和形狀完整性、低的熱導(dǎo)性和吸濕性、絕佳的耐蝕性和抗磁性等優(yōu)勢，成為取代傳統(tǒng)金屬及天然石材，制造精密機床床身的理想材料。
本項目發(fā)明了高致密度顆粒增強復(fù)合材料中尺度建模方法，基于材料基因工程原理和高通量計算，建立了材料組分—結(jié)構(gòu)—性能—零件性能的關(guān)系，并對材料微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，開發(fā)出高強度、高模量、低熱導(dǎo)率和低熱膨脹性的礦物復(fù)合材料。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步發(fā)明了高阻尼性的機床床身結(jié)構(gòu)，及其大型精密機床床身的精密成型方法。上述技術(shù)已全部進(jìn)入工程實用化。
主要技術(shù)指標(biāo)：
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性能指標(biāo) |
單位 |
性能參數(shù) |
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密度 |
g/cm3 |
approx. 2.4 |
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壓縮彈性模量 |
GPa |
40-45 |
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抗壓強度 |
MPa |
120-140 |
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熱脹系數(shù) |
10-6/K |
11-15 |
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鑄后收縮率 |
mm/m |
0.1-0.3 |
應(yīng)用領(lǐng)域：
項目產(chǎn)品可用于高檔數(shù)控機床、三坐標(biāo)測量機、PCB鉆機、顯影設(shè)備、平衡機、CT機、血液分析設(shè)備等機身構(gòu)件制造，并在振動阻尼性、加工精度和速度等方面，較之傳統(tǒng)的金屬材料（如鑄鋼和鑄鐵等），表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢。
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