Композиционные материалы

Лекция №15.

1.Классификация композиционных материалов.

2.Направления использования композиционных материалов.

Классификация композиционных материалов.

Композиционные материалы- это конструкционные материалы, получаемые путем объемного сочетания компонентов с различными свойствами и границей раздела между ними.

Компонент, непрерывный в объеме композиционного материала, называется матрицей. Другие компоненты- упрочнители распределены в объеме матрицы.

Композиционные материалы классифицируют по основным признакам:

По типу матрицы:

-полимерные композиты.,

-металлические.,

-неорганические.,

-комбинированные.

Матрица придает изделию из композита заданную форму и монолитность, обеспечивая передачу и распределение нагрузки по объему материала, защищает армирующие элементы от внешних воздействий. Непосредственно определяет термическую и коррозионную стойкость, электрические и теплозащитные свойства, склонность к старению, технологию изготовления и другие характеристики композиционного материала и изделий из него.

По виду армирующих элементов композиты классифицируют в зависимости от:

-геометрических размеров арматуры.,

-порядка их расположения в матрице.,

-целей армирования.

Целесообразно различать собственно наполнители и армирующие элементы.

По макростроению композиционные материалы различают в соответствии с геометрическими параметрами относительного расположения компонентов друг к другу.

По методам получения композиты подразделяют на материалы, формируемые путем соединения компонентов:

-в твердой или жидкой фазах.,

-с использованием газофазных процессов.,

-в вязкотекучем состоянии.,

-при помощи разнообразных комбинаций фазовых состояний компонентов.

Чаще всего при изготовлении композита применяют последовательные или параллельные технологические операции с компонентами, находящимися в различных фазовых состояниях.

Направления использования композиционных

материалов.

Создание и применение композитов- один из наиболее перспективных путей обеспечения производства конструкционными материалами, решения задач повышения эксплуатационных параметров техники, экономии ресурсов.

Современные композиционные материалы сочетают высокие прочностные свойства с легкостью и долговечностью. Их использование в машинах и оборудовании позволяет снизить массу конструкции на 25-50%, трудоемкость их изготовления- в 1,5-3 раза. За счет применения композитов можно в несколько раз увеличить эксплуатационный ресурс технического объекта, снизить до минимума потери от коррозии, расход топлива и т.д.

Определились две области эффективного использования композиционных материалов:

-в качестве заменителей дефицитных традиционных материалов (цветных металлов, натуральных тканей и др), когда используется недефицитное или вторичное сырье: древесные опилки, отходы синтетических волокон и тканей, сельскохозяйственного и химического производств. Из них изготовляют древесно-полимерные, волокнисто-армированные листовые материалы для отделки интерьера кабин и кузовов автомобилей, утеплительные и звукоизоляционные панели, разнообразные малонагруженные детали агрегатов и механизмов.,

-в качестве конструкционных материалов с уникальными эксплуатационными свойствами. Они наиболее широко используются для изготовления ответственных изделий, в первую очередь в авиации, автомобилестроении и электронике. Доля композиционных материалов в автомобилях в ближайшие годы может достигнуть 65%. Из композитов изготовляют не боящиеся коррозии рамы, рессоры, бамперы, узлы трения.

Дата добавления: 2014-01-13