Области применения. Недостатки композиционных материалов

Недостатки композиционных материалов

Преимущества композиционных материалов

Слоистые композиционные материалы

К слоистым композиционным материалам относятся такие материалы, у которых входящие в композицию элементы выполнены в виде слоев.

Современные слоистые композиты составляются из природных материалов металлов, сплавов, пластических масс, керамики, искусственных волокон и т.д. В развитие слоистых композиционных материалов большую роль сыграло изобретение и внедрение синтетических полимеров(смол): реактопластов, термопластов.

Конкретная конструкция слоистого композита зависит от целей, которые ставит перед сбой разработчик. Некоторые слоистые композиты состоят из одинаковых повторяющихся слоев, другие – составляются из совершенно разных. Этим композитам присуща высокая изгибная прочность. Слоистые композиты существуют как в виде плотных листов, панелей, так и в виде изделий сложных геометрических форм.

Главное преимущество КМ в том, что материал и конструкция создается одновременно. Стоит сразу оговорить, что КМ создаются под выполнение данных задач, соответственно не могут вмещать в себя все возможные преимущества, но, проектируя новый композит, инженер волен задать ему характеристики, значительно превосходящие характеристики традиционных материалов при выполнении данной цели в данном механизме, но уступающие им в каких-либо других аспектах. Это значит, что КМ не может быть лучше традиционного материала во всём, то есть для каждого изделия инженер проводит все необходимые расчёты и только потом выбирает оптимум между материалами для производства.

• высокая удельная прочность (прочность 3500 МПа)
• высокая жёсткость (модуль упругости 130…140 - 240 ГПа)
• высокая износостойкость
• высокая усталостная прочность
• из КМ возможно изготовить размеростабильные конструкции
• легкость

Причём, разные классы композитов могут обладать одним или несколькими преимуществами. Некоторых преимуществ невозможно добиться одновременно.

Большинство классов композитов (но не все) обладают недостатками:

• высокая стоимость
• анизотропия свойств
• повышенная наукоёмкость производства, необходимость специального дорогостоящего оборудования и сырья, а, следовательно, развитого промышленного производства и научной базы страны

Товары широкого потребления.

Примеры:

• Железобетон — один из старейших и простейших композиционных материалов
• Удилища для рыбной ловли из стеклопластика и углепластика
• Лодки из стеклопластика
• Автомобильные покрышки
• Металлокомпозиты

Машиностроение.

В машиностроении композиционные материалы широко применяются для создания защитных покрытий на поверхностях трения, а также для изготовления различных деталей двигателей внутреннего сгорания (поршни, шатуны).

Дата добавления: 2014-01-06