Оглавление:
Принципы создания и основные типы композиционных материалов
- Принцип создания и основные виды композиционных материалов Композиционные материалы — это материалы, состоящие из двух или более компонентов, причем композиционные материалы по своим характеристикам отличаются от традиционных конструкционных материалов, предопределяют их успешное применение для современных усовершенствований и разработки принципиально новых конструкций, объединяются различными способами в монолит и сохраняют индивидуальные характеристики.
Для композиционных материалов характерно следующее сочетание признаков:•состав, форма и распределение компонентов материала определены заранее; *материал является демаркированным материалом; * материал не виден в природе, но является творением человека. Компоненты композиционного материала различаются по форме. Компонент,
который имеет непрерывность по всему объему, является матрицей. Людмила Фирмаль
Одни и те же компоненты являются разрывными, делятся на объем композиционного материала, его считают армированным или армированным. В качестве матрицы композиционных материалов могут быть использованы металлы и их сплавы, а также органические и неорганические полимеры, керамика, углерод и другие материалы. Свойства матрицы зависят от технических параметров процесса получения композиции и ее эксплуатационных характеристик (плотности, удельной прочности, рабочей температуры, усталостной стойкости и влияния агрессивных сред).
Армирующие или усиливающие части равномерно распределены в Матрице. Они вообще обладают высокой прочностью, твердостью и модулем упругости, и по этим показателям значительно превосходят матрицу- 251 с. более широкое понятие, чем армирование или армирующие компоненты, наполнитель в Матрице влияет на другие свойства композиции, помимо изменения прочности, поэтому используется термин «наполнитель».
- Композиционные материалы классифицируются по геометрической форме наполнителя, его расположению в Матрице и характеру компонентов. Форма наполнителя композиционного материала делится на три группы: * нулевое заполнение и размеры, имеющие одинаковый порядок в трех измерениях.• Компоновка наполнителя существует три группы композиционных материалов: * волокна, нити, филаменты, филаменты в виде нитевидных кристаллов в матрице, параллельных друг другу. *
Композиционный материал, содержащий компоненты металла или сплава, включая компоненты неорганического соединения, такие как оксид, карбид, нитрид и т. д.; * Композиционный материал, содержащий компоненты неметаллических элементов, углерода, бора и др.* Композиционные материалы, содержащие компоненты органических соединений (эпоксидные, полиэфирные, фенольные и другие смолы); Приведенная классификация не включает Полиармированные композиционные материалы, содержащие слой из двух или более композиций попеременно, матрица отличается по химическому составу.
Свойства композиционного материала зависят не только от физико-химических свойств компонентов, но и от прочности связей между ними. Людмила Фирмаль
Как правило, компоненты композиционных материалов подбираются с существенно отличающимися друг от друга характеристиками. 252 композиционные материалы по сравнению с современными конструкционными материалами демонстрируют более высокую удельную жесткость (E/p) и удельную прочность (PV/p) (рис. 10.1). Модуль упругости композиционного материала может изменяться в желаемом направлении в зависимости от способа армирования. Высокая надежность в работе конструкций из композиционных материалов связана со спецификой распределения их трещин. В обычных сплавах трещины развиваются быстро, и в процессе эксплуатации конструкции детали скорость их роста увеличивается. В композиционных материалах трещины обычно возникают в Матрице и встречают препятствия на границе раздела Матрица-отвердитель. Усиливающий элемент препятствует его распространению и на некоторое время замедляет его рост.
Смотрите также:
| Композиционные материалы с нуль-мерными наполнителями | Формообразование деталей из резины |
| Композиционные материалы с алюминиевой матрицей | Влияние условий эксплуатации на свойства резин |
