Композитні матеріали - це

Звичайна клеєна фанера є широко поширеним композиційним матеріалом

Композиційний матеріал (композит, КМ) - неоднорідний суцільний матеріал, що складається з двох або більше компонентів. серед яких можна виділити армирующие елементи, що забезпечують необхідні механічні характеристики матеріалу, і матрицю (або сполучна), що забезпечує спільну роботу армуючих елементів.

Механічне поведінка композиту визначається співвідношенням властивостей армуючих елементів і матриці, а також міцністю зв'язку між ними. Ефективність і працездатність матеріалу залежать від правильного вибору вихідних когось тами і технології їх поєднання, покликаної забезпечити міцний зв'язок між компонентами при збереженні їх початкових характеристик.

В результаті поєднання армуючих елементів і матриці утворюється комплекс властивостей композиту, не тільки відображає вихідні характеристики його компонентів, але і включає властивості, якими ізольовані компоненти не володіють. Зокрема, наявність кордонів розділу між армуючими елементами і матрицею істотно підвищує тріщиностійкість матеріалу, і в композитах, на відміну від металів. підвищення статичної міцності призводить не до зниження, а, як правило, до підвищення характеристик в'язкості руйнування.

Переваги композиційних матеріалів

Варто відразу обумовити, що КМ створюються під виконання даних завдань, відповідно не можуть вміщати в себе всі можливі переваги, але, проектуючи новий композит, інженер вільний задати йому характеристики значно перевершують характеристики традиційних матеріалів при виконанні даної мети в даному механізмі, але поступаються їм в будь-яких інших аспектах. Це означає, що КМ не може бути краще традиційного матеріалу у всьому, тобто для кожного виробу інженер проводить всі необхідні розрахунки і тільки потім вибирає оптимум між матеріалами для виробництва.

Причому, різні класи композитів можуть мати одну або декілька перевагами. Деяких переваг неможливо досягти одночасно.

Недоліки композиційних матеріалів

Більшість класів композитів (але не всі) мають недоліки:

висока вартість
анізотропія властивостей
підвищена наукоємність виробництва, необхідність спеціального дорогого устаткування і сировини, а отже розвиненого промислового виробництва та наукової бази країни

Області застосування

Товари широкого вжитку

Машинобудування

У машинобудуванні композиційні матеріали широко застосовуються для створення захисних покриттів на поверхнях тертя. а також для виготовлення різних деталей двигунів внутрішнього згоряння (поршні. шатуни).

характеристика

Технологія застосовується для формування на поверхнях в парах тертя сталь -резіна додаткових захисних покриттів. Застосування технології дозволяє збільшити робочий цикл ущільнень і валів промислового устаткування, що працюють у водному середовищі.

Композиційні матеріали складаються з декількох функціонально відмінних матеріалів. Основу неорганічних матеріалів складають модифіковані різними добавками силікати магнію. заліза. алюмінію. Фазові переходи в цих матеріалах відбуваються при досить високих локальних навантаженнях, близьких до межі міцності металу. При цьому на поверхні формується високоміцний металокерамічний шар в зоні високих локальних навантажень, завдяки чому вдається змінити структуру поверхні металу.

Полімерні матеріали на основі політетрафторетіленов модифікуються ультрадисперсними алмазографітовимі порошками, які отримуються з вибухових матеріалів, а також ультрадисперсних порошків м'яких металів. Пластіфіцірованія матеріалу здійснюється при порівняно невисоких (менш 300 ° C) температурах.

Хімікати матеріали, отримані з природних жирних кислот. містять значну кількість кислотних функціональних груп. Завдяки цьому взаємодія з поверхневими атомами металу може здійснюватися в режимі спокою. Енергія тертя прискорює процес і стимулює появу поперечних зшивок.

Технічні характеристики

Захисне покриття в залежності від складу композиційного матеріалу може характеризуватися такими властивостями:

товщина до 100 мкм;
клас чистоти поверхні вала (до 9);
мати пори з розмірами 1 - 3 мкм;
коефіцієнт тертя до 0,01;
висока адгезія до поверхні металу і гуми.

Техніко-економічні переваги

На поверхні формується високоміцний металокерамічний шар в зоні високих локальних навантажень
Формується на поверхні політетрафторетіленов шар має низький коефіцієнт тертя і невисоку стійкість до абразивного зносу;
Хімікати покриття є м'якими, мають малий коефіцієнт тертя, пористу поверхню, товщина додаткового шару становить одиниці мікрон.

Області застосування технології

нанесення на робочу поверхню ущільнень з метою зменшення тертя і створення розділового шару, що виключає налипання гуми на вал в період спокою.
високооборотні двигуни внутрішнього згоряння для авто і авіабудування.

Авіація і космонавтика

В авіації та космонавтики з 1960-х років існує нагальна потреба у виготовленні міцних, легких і зносостійких конструкцій. Композиційні матеріали застосовуються для виготовлення силових конструкцій літальних апаратів, штучних супутників. теплоізолюючих покриттів шатлів. космічних зондів. Все частіше композити застосовуються для виготовлення обшивок повітряних і космічних апаратів, і найбільш навантажених силових елементів.

Озброєння і військова техніка

Завдяки своїм характеристикам (міцності і легкості) композиційні матеріали застосовуються у військовій справі для виробництва різних видів броні:

Дивитися що таке "Композитні матеріали" в інших словниках:

Матеріали армирующие - (стекловуаль, стекломата, склоровінг, мультіаксіальная склотканина, рогожа) - композитні матеріали, в залежності від їх призначення, отримують шляхом просочення армуючих матеріалів смолою і, в результаті реакції полімеризації смоли, отримують ... Енциклопедія термінів, визначень і пояснень будівельних матеріалів

МАТЕРІАЛИ суднобудівний - технічні матеріали, показники властивостей яких відповідають вимогам класифікаційних норм та правил до матеріалів для будівництва суден або вимогам норм і стандартів (ТУ, ОСТ, ГОСТ) до матеріалів, використовуваних в технологічних процесах ... ... Морський енциклопедичний довідник

Композитні гнучкі зв'язку - Малюнок 1. Схема тришарової стіни: 1. Внутрішня частина стіни; 2. Гнучка зв'язок; 3. Утеплювач; 4. повітряний зазор; 5. Облицювальна частина стіни Композитні гнучкі зв'язку використовуються ... Вікіпедія

вуглепластики - Термін вуглепластики Термін англійською carbon fibre reinforced plastics Синоніми Абревіатури CFRP Пов'язані терміни композиційні матеріали, полімерні, вуглецеві наноматеріали Визначення композитні матеріали, що складаються з вуглеволокон і ... ... Енциклопедичний словник нанотехнологій

ПЛАСТМАСИ - (пластичні маси, пластики). Великий клас полімерних органічних легко формованих матеріалів, з яких можна виготовляти легкі, жорсткі, міцні, корозійностійкі вироби. Ці речовини складаються в основному з вуглецю (C), водню (H), ... ... Енциклопедія Кольєра

Ніж - Цей термін має також інші значення див. Ніж (значення). Ніж (праслав. * Nožь від * noziti протикати [1]) ріжучий інструмент, робочим органом якого є клинок смуга твердого матеріалу (зазвичай металу) з лезом на ... Вікіпедія

Льотно-технічні характеристики вертольота Colibri EC120 B - Colibri EC120 B - багатоцільовий легкий вертоліт, здатний перевозити до чотирьох пасажирів. Просторий вантажний відсік дозволяє вмістити п'ять великих валіз. Аварія вертольота під Харцизькому Розробник: франко германо іспанська Група ... ... Енциклопедія ньюсмейкерів

Вуглецеві нанотрубки - Цей термін має також інші значення див. Нанотрубки. Схематичне зображення нанотрубки ... Вікіпедія