Kompozitni materijali: što je to, svojstva, proizvodnja i upotreba

Kompozitni materijali se koriste u različitim industrijama. Što je to? Taj materijal na temelju nekoliko komponenata, što čini njihovu izvedbu i obradu karakteristike. Matriks kompoziti baznih se temelji na metala, keramike ili polimera. Dodatni ekscipijenti pojačanje provodi se u obliku vlakana, zaliscima, i raznih čestica.

Za kompozita - budućnost?

Fleksibilnost, snagu, širok opseg primjene - to je razlikuje od modernih kompozitnih materijala. Što je to u smislu proizvodnje? Ovi materijali sastoje od metalnih ili nemetalnih supstrata. Za poboljšanje materijalne koristi pređe, vlakana ili pahuljice veće snage. Među kompozitnih materijala se može razlikovati plastike, koja je pojačana sa bornit, ugljika, staklenih vlakana, ili aluminija ili armirano berilij niti. Ako je ukupni sadržaj komponenti smjese mogu pripremiti s različitim snage, elastičnosti, otpornosti na abraziju.

Glavne vrste

Klasifikacija se temelji na njihovoj kompozitne matrice koja može biti metalni i nemetalni. Materijali matrice metala na osnovi aluminija, magnezija, nikla i njihovih legura steći dodatnu snagu zbog tvarima ili vatrostalnih čestica koje se ne otapaju u osnovni materijal.

Kompoziti s nemetala matricu na bazi polimera, su ugljik ili keramike. Među najpopularnijih polimerni matriks epoksi, poliamid i fenol formaldehida. Oblik pripravka daje zbog matrici, koja služi kao spojni tvar. Za kaljenje materijala pomoću vlakana svitke, pređe, višeslojni tkanina.

Proizvodnja kompozitnih materijala temelji se na sljedećim tehnološkim postupcima:

• Impregnacija armaturnih vlakana materijal matrice;
• lijevanjem u kalup i kasetu učvršćivača matrice;
• hladno istiskivanja komponenata s daljnjim sinteriranja;
• elektrokemijsko omatanja vlakana i dalje prešanje;
• Taloženje matrica prema plazma raspršivanjem i zatim redukcijom.

Što reinforcer?

U mnogim područjima industrije se koriste kompozita. Što je to, rekli smo. To su materijali temelje se na nekoliko komponenti koje nužno kaljenog posebne vlakana ili kristala. Od snage i elastičnosti vlakana ovisi o snazi samih kompozita. U svim kompozita, ovisno o vrsti kontakta, mogu se podijeliti:

• na steklovoloknity;
• karbovoloknity s ugljičnim vlaknima;
• borovoloknity;
• organovoloknity.

Uprochnitelnye materijali mogu se postaviti u dva, tri, četiri ili više niti, više od njih, jači i pouzdaniji će biti kompozitnih materijala u uporabi.

drvo kompoziti

Također treba spomenuti i drvenih kompozitnih. Je dobiven kombiniranjem različitih vrsta sirovina, naznačen time, da drvo djeluje kao glavni sastojak. Svaki drvo-plastični kompozit sastoji se od tri elementa:

• usitnjene čestice drveta;
• termoplastični polimer (PVC, polietilen, polipropilen);
• složenih kemijskih aditiva u obliku modifikatora - u svom sastavu materijala do 5%.

Najpopularnija vrsta drveta kompoziti - kompozitni odbora. To je jedinstven po tome što kombinira svojstva i drva i polimera, što značajno proširuje opseg njegove primjene. Stoga, različiti gustoća ploča (na svojoj bazi smole komponente utječe na gustoću i čestica drva), dobru otpornost na savijanje. Kada je ovaj materijal je ekološki prihvatljiv, sprema teksturu, boju i aromu drva. Uporaba kompozitnih ploča su apsolutno siguran. Zbog polimernih aditiva vezna ploča nalazi visok stupanj trajnosti i otpornosti na vlagu. To se može koristiti za ukrašavanje terase, vrtne staze, iako oni čine veliki teret.

proizvodne značajke

Drvo kompoziti imaju posebnu strukturu tako da ih kombinirajući s polimer baze drvo. Među materijalima ove vrste mogu se navesti iverica, vlaknatica različitih gustoća, ploča od orijentiranih iverja i drvne-plastičnog kompozita. Proizvodnja kompozitnih materijala ovog tipa provodi se u nekoliko faza:

1. Isjeckan drvo. U tu svrhu, drobilice. Nakon drobljenja drva prosije i podijeli u frakcije. Ako sadržaja vlage sirovina - iznad 15%, što je pažljivo osušiti.
2. Dozira i mješoviti glavne komponente u određenim omjerima.
3. Gotov proizvod je stisnut i oblikovan za stjecanje prezentacije.

Ključne značajke

Opisali smo najpopularnije polimer kompozitnih materijala. Što je to, sada je jasno. Zbog slojevite strukture mogu pojačanje svakog sloja paralelno s nitima. Valja reći o karakteristikama modernih kompozita, koje karakterizira:

• visoka vrijednost vlačne čvrstoće i granice umora;
• visok stupanj elastičnosti,
• čvrstoća, što se postiže sloja za ojačanje;
• zbog teško za ojačanje vlakana kompozita imaju visoku otpornost na vlačnih naprezanja.

Kompozita, na osnovu metali imaju visoke čvrstoće i toplinske otpornosti, tako da su praktički neelastična. S obzirom na strukturu vlakana smanjuje stopu širenja pukotina, koje se ponekad pojavljuju u matrici.

polimernim materijalima

Polimerni kompoziti su prezentirani u različitim opcijama koje otvara velike mogućnosti za njihovu primjenu u različitim područjima u rasponu od stomatologije na proizvodnju zrakoplova. Punjenje sastava na temelju polimera u izvedbi različitih tvari.

Najperspektivniji područja primjene može se smatrati gradnje, industriji nafte i plina, cestovni i željeznički promet. Da je udio ovih djelatnosti otpada oko 60% korištenje polimer smjesa materijala.

Zbog svoje visoke otpornosti na koroziju polimernih kompozita, glatku i gustu površinu proizvoda, koji se dobivaju formiranjem, povećanje pouzdanosti i trajnost gotovog proizvoda.

Razmotrite popularne vrste polimernih materijala.

GRP

Za pojačanje kompozitni materijali se koriste staklena vlakna formirana od rastaljenog anorganski stakla. Matrica se zasniva na termoreaktivnih smola i termoplastičnih sintetičkih polimera koji se odlikuju visoke čvrstoće, slabe toplinske vodljivosti, visokim električnim izolacijskih svojstava. U početku, oni su se koristili u proizvodnji antena radarskim kupolama kao kupola u obliku strukture. U današnjem svijetu staklenih plastike su naširoko koristi u građevinarstvu, brodogradnji, kućanstvo i sportske opreme, elektronike.

U većini slučajeva, stakloplastike proizveden na temelju iskaza. Posebno učinkovit je ova metoda u malim i srednjim serijsku proizvodnju, na primjer trupova čamaca, brodova, kabina za cestovni promet, željezničkih vagona. tehnologija prskanja je zgodan ekonomičan, jer nema stakleni materijal se reže.

ugljik kompoziti

Svojstva kompozitnih materijala na bazi polimera omogućiti da ih koriste u različitim područjima. Oni se koriste kao punilo ugljikovih vlakana dobivenih iz sintetskih i prirodnih vlakana, na bazi celuloze, parcele. Vlakno je toplinski obrađena u nekoliko faza. U usporedbi s fiberglasom ugljika kompoziti razlikuju manju gustoću i veći modul lakoće i čvrstoće materijala. Zbog jedinstvenih karakteristika performansi ugljika kompozita se koriste u strojarstvu i raketna tehnika, prostor i proizvodnji medicinske opreme, bicikala i sportske opreme.

Boroplastiki

Ova komponenta materijala koji se temelje na bor vlakna uvode u termo polimernoj matrici. Vlakna su sami predstavili vlakna, svitke, koji su pleteni pomoćni stakla nit. Većina tvrdoća pređe daje snagu i otpornost materijala na agresivnih faktora, ali boroplastiki su krhke, što otežava obradu. Bor vlakna su skupi, tako da je područje primjene ograničeno je u osnovi boroplastikov svemirska industrija.

organoplastics

U tim smjesama, kao punila se uglavnom djeluju sintetičkih vlakana - tows, pređe, tkanina, papira. Među specifična svojstva od tih polimera može se spomenuti niske gustoće, jednostavnost u usporedbi sa staklom i ugljičnih vlakana, visoka vlačna čvrstoća i visoka otpornost na potrese i dinamičkim opterećenjima. To Kompozitni materijal je naširoko koristi u područjima kao što su strojarstvo, brodogradnja, automobilska inženjering, svemirske tehnologije u proizvodnji, kemijskog inženjerstva.

Kolika je učinkovitost?

Kompozitni materijali Zbog jedinstvenog sastava mogu se koristiti u različitim područjima:

• u proizvodnji dijelova zrakoplova i zrakoplovnih motora;
• Prostor tehnologija za proizvodnju uređaja za opterećenje, koje su podložne grijanje;
• automobilska industrija stvoriti lagana tijela, okviri, ploče, odbojnika;
• rudarstvo u proizvodnji alata za bušenje;
• niskogradnje stvoriti most raspona, montažne elemente u visokim zgradama.

Uporaba kompozita omogućuje povećanje snage motora, elektrane, dok je smanjenje težine vozila i opreme.

Kakvi su planovi?

Prema predstavnicima sferi ruskog industrije, kompozitni materijal je nova generacija materijala. Planirano je da do 2020. godine će se povećati volumen domaće proizvodnje kompozitne industrije. Već, zemlja pokrenula pilot projekte usmjerene na razvoj nove generacije kompozitnih materijala.

Uporaba kompozita je korisno u mnogim različitim područjima, ali to je vrlo učinkovit u industrijama vezanim uz visoke tehnologije. Na primjer, danas, nema zrakoplova nije stvoren bez upotrebe kompozita, a neki su koristili oko 60% polimernih kompozita.

Zbog mogućnosti kombiniranja razne elemente i za pojačanje matriksa pripravka mogu se pripraviti s određenim osobinama. A to je, pak, omogućuje korištenje tih materijala u različitim područjima.