Komposiittimateriaalit: mitä se on, ominaisuudet, valmistus ja käyttö

Komposiittimateriaaleja käytetään eri toimialoilla. Mikä se on? Tämä materiaali perusteella useita komponentteja, mikä tekee niiden suorituskykyä ja ominaisuuksia. Perusteella matriisi komposiitit perustuu metallia, polymeeriä tai keraamista. Muita täyteaineita vahvistaminen suoritetaan muodossa kuituja, kuitukiteitä, ja eri partikkelit.

Komposiittien - tulevaisuudessa?

Sitkeys, sitkeys, laaja soveltamisala - tämä on erilainen kuin moderni komposiittimateriaalit. Mikä on se tuotannon kannalta? Nämä materiaalit koostuvat metallinen tai ei-metallinen substraatti. Parantaa käytetty materiaali lankoja, kuituja tai hiutaleita enemmän voimaa. Niistä komposiitit voidaan erottaa muovista, joka on vahvistettu borniitin, hiili, lasikuitu, tai alumiinia teräksellä vahvistettu tai beryllium-langat. Jos yhdistetty pitoisuus komponentteja, komposiitit voidaan valmistaa eri lujuus, joustavuus, kulutuskestävyys.

Päätyyppiä

Luokitus perustuu niiden yhdistetyn matriisi, joka voi olla metallia ja ei-metallisista. Materiaalit metallimatriisikomposiitin perustuu alumiini, magnesium, nikkeli ja niiden seokset hankkia lisää lujuutta kuitumateriaalien tai tulenkestoisia hiukkasia, jotka eivät liukene perusmetalliin.

Komposiiteista Epämetalli matriisin polymeerit, hiili tai keraaminen. Yksi suosituimmista polymeerimatriisin epoksi, polyamidi ja fenoli formaldehydin. Koostumuksen muoto on annettu, koska matriisi, joka toimii liittämällä aine. Kovettumisen materiaaleja käyttäen Kuiturohtimia lankoja, monikerroksinen kangas.

Komposiittimateriaalien tuotanto perustuu seuraaviin teknisiä menetelmiä:

• Impregnointi lujitekuitujen matriisin materiaali;
• valamalla muottiin nauha ja kovete matriisi;
• puristamiseksi komponentit edelleen sintrauksen;
• sähkökemiallinen pinnoitus kuitujen ja edelleen painamalla;
• väliaineen kerrostumisen plasmaruiskutus ja pelkistämällä.

Mitä vahviste?

Monilla teollisuuden on käytetty komposiitit. Mikä on se, sanoimme. Nämä ovat aineita, jotka perustuvat useita komponentteja, jotka välttämättä kovettunut erityisiä kuituja tai kiteitä. Sen lujuuden ja elastisuuden kuitujen riippuu vahvuus komposiitit. Kaikissa komposiitit, riippuen kovettimen voidaan jakaa:

• on steklovoloknity;
• karbovoloknity hiilikuituja;
• borovoloknity;
• organovoloknity.

Uprochnitelnye materiaaleja voidaan asentaa kaksi, kolme, neljä tai useampia säikeitä, mitä enemmän niitä, vahvempi ja luotettavampi on komposiittimateriaalien käyttöön.

puukomposiittien

Meidän pitäisi myös mainita puumuovikomposiittitehtaan. Se saadaan yhdistämällä erilaisia raaka-aineita, jolloin puu toimii pääkomponenttina. Kukin puu-muovi-komposiitti koostuu kolmesta osasta:

• hienonnetut puu hiukkasia;
• termoplastista polymeeriä (PVC, polyeteeni, polypropeeni);
• monimutkaisia kemiallisia lisäaineita muodossa modifioivan - materiaaleissa 5%.

Suosituin puukomposiitteja - komposiittilevyn. Se on ainutlaatuinen, koska siinä yhdistyy ominaisuuksia ja puun ja polymeerit, jotka merkittävästi laajentaa sen soveltamisalaa. Siten, kartongin eri tiheydet (tyvestä hartsikomponentti vaikuttaa tiheyteen ja puun partikkeleita), hyvä taivutuslujuus. Kun tämä materiaali on ympäristöystävällinen, säästää tekstuuri, väri ja tuoksu puun. Käyttö komposiitti levyt ovat täysin turvallisia. Koska polymeeri lisäaineita komposiitti löytää korkean kestävyyden ja kosteuden kestävyys. Sitä voidaan käyttää koristeluun terassit, puutarha polkuja, vaikka he muodostavat suuren kuorman.

tuotanto Ominaisuudet

Puukomposiitteja on erityinen rakenne yhdistämällä ne polymeerin kanssa emäksen puun. Keskuudessa tämän kaltaisilla materiaaleilla voidaan mainita lastulevyä, kuitulevyä eri tiheydet, kilven suuntautunut haketta ja puu-muovi-komposiitti. Komposiittimateriaalien valmistamiseen tämän tyyppisiä suoritetaan useassa vaiheessa:

1. Puumurske. Tätä tarkoitusta varten, murskaimen. Jauhamisen jälkeen puu seulottiin ja jaettiin fraktioihin. Jos kosteuspitoisuus raaka-aineet - yli 15%, se kuivataan huolellisesti.
2. Annostellaan ja sekoitetaan pääkomponentit tietyissä suhteissa.
3. Lopputuote pakataan ja alustettu hankinnan esityksen.

Tärkeimmät ominaisuudet

Olemme kuvanneet suosituin polymeeri komposiittimateriaalit. Mikä on se, nyt on selvää. Koska kerrostettu rakenne voidaan raudoituksen kunkin kerroksen yhdensuuntaisia filamentteja. On syytä todeta, ominaispiirteistä nykyaikaisen komposiitit, jotka on tunnettu siitä, että:

• korkea arvo vetolujuus ja väsymisen;
• korkea elastisuus;
• lujuus, joka saavutetaan lujitekerroksia;
• johtuen kovan lujittavan kuidun komposiittien on korkea kestävyys vetojännityksiä.

Komposiitit perustuu metalleilla on suuri lujuus ja lämmönkestävyys, joten ne ovat käytännöllisesti katsoen joustamaton. Rakenteen vuoksi kuitujen laskee halkeaman eteneminen määrä, joka joskus näkyvät matriisissa.

polymeerimateriaaleja

Polymeeriyhdistelmiä esitetään erilaisia vaihtoehtoja, jotka avaa suuria mahdollisuuksia niiden käyttöä eri alan hammaslääketieteen tuotantoon lentokoneita. Täyttö komposiitit, jotka perustuvat polymeereihin suoritetaan eri aineilla.

Lupaavin käyttöalueet voidaan pitää rakennus-, öljy- ja kaasuteollisuudessa, maantie- ja rautatieliikennettä. Että osuus näiden teollisuudenalojen osuus on noin 60% käytön polymeeri komposiittimateriaalien.

Koska sen korkea korroosionkestävyys polymeerikomposiittien, sileä ja tiheä pinta tuotteita, jotka on saatu muodostamalla, lisäämällä luotettavuus ja kestävyys lopputuotteen.

Tarkastellaan suositumpia polymeerimateriaaleja.

GRP

Vahvistaminen komposiittimateriaalien ovat käytettyjä lasikuituja muodostettu sulasta epäorgaanisista lasi. Matriisi perustuu lämpökovettuvat hartsit ja termoplastisia synteettisiä polymeerejä, joille on ominaista suuri lujuus, alhainen lämmönjohtavuus, suuri sähköinen eristys ominaisuudet. Aluksi niitä käytettiin valmistuksessa antennisuojaprofiilit kuin kupumaisen rakenteita. Nykymaailmassa lasia muovia käytetään laajalti rakennusteollisuudessa, laivanrakennus, kotitalouskoneet ja urheilukauppa, elektroniikkaa.

Useimmissa tapauksissa, lasikuitu tuotettu laskeuman perusteella. Erityisen tehokas on tämä menetelmä pienten ja keskisuurten sarjatuotantoon, esimerkiksi veneiden rungoissa, veneet, hytit tieliikenteen, junavaunujen. ruiskuttamalla tekniikka on kätevä edullinen, koska lasia ei materiaali leikataan.

hiilikomposiittien

Ominaisuuksia komposiittimateriaalit, jotka perustuvat polymeereihin on mahdollista käyttää niitä eri aloilla. Niitä käytetään täyteaineena hiilikuituja, jotka ovat peräisin synteettisistä ja luonnonkuiduista perustuu selluloosa, kentillä. Kuitu on lämpökäsitelty useassa vaiheessa. Verrattuna lasikuitu hiilikomposiittien eroavat pienempi tiheys ja suurempi moduuli keveyden ja materiaalin lujuuden. Ainutlaatuisen suoritusarvot hiilikomposiittien käytetään koneenrakennuksessa ja raketteja, avaruus ja tuotanto lääketieteen laitteiden, polkupyöriä ja urheiluvälineet.

Boroplastiki

Tämän monikomponenttinen materiaaleja, jotka perustuvat boorikuidut syötetään kertamuovia polymeerimatriisiin. Itse kuidut on esitetty säikeiden, touveista, joka punotaan ylimääräisiä lasi säiettä. Useimmat kovuus lanka antaa lujuutta ja kestävyys materiaalin aggressiivisten tekijöiden, mutta boroplastiki ovat hauraita, mikä vaikeuttaa käsittelyä. Boori kuidut ovat kalliita, joten soveltamisala on rajoitettu pohjimmiltaan boroplastikov ilmailuteollisuuden.

organoplastics

Näiden komposiittien täyteaineet toimivat pääasiallisesti synteettiset kuidut - touveista, langat, kankaat, paperi. Joukossa erityinen Näiden polymeerien ominaisuudet voidaan mainita alhainen tiheys, helppous verrattuna lasi- ja hiilikuitu, korkea vetolujuus ja korkea iskunkestävyys ja dynaamisia kuormia. Tämä komposiittimateriaali on laajalti käytetty aloilla, kuten kone-, laivanrakennuksessa, autoteollisuudessa, tila teknologia tuotanto, kemian tekniikan.

Mikä on hyötysuhde?

Komposiittimateriaalit koska ainutlaatuinen koostumusta voidaan käyttää eri aloilla:

• valmistuksessa lentokoneen osien ja niiden moottorit;
• Tila teknologia tuotantoa varten kantavien laitteita, jotka kuuluvat lämmitys;
• autoteollisuuden luoda kevyt elinten, kehykset, paneelit, puskurit;
• kaivos teollisuuden tuotannon poraustyökalun;
• vesirakentaminen luoda sillan jännevälit, esivalmistettuja elementtejä korkeita rakennuksia.

Käyttö komposiitit mahdollistaa tehon lisäyksen ja moottoreiden, voimalaitosten ja vähentää painoa ajoneuvojen ja laitteiden.

Mitkä ovat mahdollisuudet?

Mukaan edustajia alalla Venäjän teollisuuden, komposiittimateriaali on uuden sukupolven materiaaleja. On suunniteltu, että vuoteen 2020 mennessä määrän lisäämiseksi kotimaista tuotantoa komposiittiteollisuudessa. Jo maan käynnisti pilottihankkeita, joiden tavoitteena on kehittää uuden sukupolven komposiittimateriaalit.

Käyttöä komposiittien on tarkoituksenmukaista monilla eri aloilla, mutta se on tehokkain aloilla, jotka liittyvät korkean teknologian. Esimerkiksi tänään, ei lentokoneita ei synny ilman komposiitit, ja jotkut ovat käyttäneet noin 60% polymeerikomposiiteissa.

Koska mahdollisuus yhdistää eri lujite-elementit ja matriisin koostumusta voidaan valmistaa tietyn joukon ominaisuuksia. Ja tämä puolestaan mahdollistaa käyttää näitä materiaaleja eri aloilla.