Kompozit materiallar nima? Kompozit materiallar.

1. Kompozit yoki kompozit materiallar - kelajakka oid materiallar.

Zamonaviy metallar fizikasi ularning plaptivi, kuchini va uning ko'payishining sabablari batafsil bayon etilgan yangi materiallarning intensiv tizimli rivojlanishi boshlandi. Bu, ehtimol, bugungi kunda o'zlarining normal qotishmalarining ko'p pasayishida, ularda chidamlilik bilan bog'liq materiallar yaratilishining tasavvurida bo'lishi mumkin. Shu bilan birga, alyuminiy qotishmalarini qattiqlashtirish, ushbu taniqli mexanizmlarning tarqalish jarayonlari va qo'shma materiallar yaratishning ko'plab imkoniyatlari bilan keskinlashning aniq mexanizmlariga katta e'tibor beriladi. Ikkita istiqbolli yo'llar, shuningdek, qattiq zarralar yoki tarqalib ketgan qattiq zarralar bilan mustahkamlangan. Anorganik metal yoki organik polimer Matritsani qulflash Shisha, uglerod, borat, qayiq, po'lat yoki shilliqli bitta kristallar bilan tanishdi. Bunday kombinatsiya natijasida maksimal quvvat egiluvchan va kichik zichlik bilan birlashtirilgan. Bu aniqlanish materiallari shundaki, kompozit materiallar mavjud.

Kompozit material - tarkibiy (metall yoki metall bo'lmagan) materiallar mavjud, ularda uning elementlari, tolalar, tolalar yoki kuchliroq material parchalarini kuchaytiradigan elementlar mavjud. Kompozit materiallar misollari: uglerod, shisha tolalar, uglerodlar yoki ularga asoslangan to'qimalar bilan mustahkamlangan plastmassa; Po'latdan yasalgan iplar bilan mustahkamlangan alyuminiy. Komponentlarning hajmli tarkibini birlashtirish, kuchliligi, issiqlikning chidamliligi, abraziv qarama-qarshilik modmuli, shuningdek, magnit, dielentrik, radio so'rilishi va boshqa maxsus xususiyatlarga ega kompozitsiyalarni olish mumkin.

2. Kompozit materiallar turlari.

2.1. Metri matritsasi bo'lgan kompozit materiallar.

Kompozit materiallar yoki kompozit materiallar metrix dan iborat (Ko'pincha al, mg, ni va ularning qotishmalaridan iborat) asosan metall (tarqalgan va kesilgan materiallar) bilan qattiqroq (dumli materiallar) . Metall matritsasi tolalar (tarqoq zarralar) ni bitta butun songa bog'laydi. Tola (tarqatib yuborilgan zarralar) va bir yoki boshqa kompozitsiyani tashkil etuvchi bir dasta (matritsa) nomi kompozit materiallarini oldi.

2.2. Metrix bo'lmagan matritsali kompozit materiallar.

Metall matritsasi bo'lgan kompozit materiallar keng qo'llanilgan. Metall bo'lmagan matritsalar, polimer, uglerod va keramika materiallari. Polimer matrisidan, epoksi, fenoloformaldegid va poliamidi eng katta targ'ibotildi.
Ko'mir matritsalari pirizmga duchor bo'lgan sintetik polimerlardan kemirib ketgan yoki pirojsiz hosil bo'ladi. Matritsa uning elektron shakllarini beradigan kompozitsiyani bog'laydi. Adabiyotlar tolalar: shonasiz kristallar (oksidlar, karbinlar, gitridlar, nitridlar va boshqalar), shuningdek, kuchli va qattiqlik bilan metall (sim).

Kompozit materiallarning xususiyatlari butlovchi qismlarning tarkibiga, ularning kombinatsiyasiga, ularning o'rtasidagi munosabatlarning miqdoriy munosabatlari va kuchiga bog'liq.
SatriRukturar materiallar tolalar, jabduqlar, iplar, lentalar, ko'p qatlamli matolar shaklida bo'lishi mumkin.

O'rnatilgan materiallar tugashining mazmuni 60-80 ni tashkil qiladi. %, yo'naltirilmaganda (diskret tolalar va miya anhorli kristallar bilan) - 20-30. %. Tolalarning egiluvchanligining kuch va moduli qanchalik yuqori bo'lsa, kompozit materialning kuch va qattiqligi yuqori. Matritsaning xususiyatlari konferentsiyaning siljishi va siqish va siqish buzilishiga chidamliligini aniqlaydi.

Iorgano-tolali, gerbon tolasi bo'lgan begona tolali kompozitsion materiallar, karboz tolasi bo'lgan begona tolali materiallarni tasniflaydi.

Qatlamli tolali materiallarda iplar bilan singdirilgan lentalar, yotqiziqda bir-biriga parallel ravishda yotqizilgan. Plitalarga tekis ingichka. Xususiyatlar anisotropik olinadi. Mahsulotda ish mashinasi uchun mavjud yuklarning yo'nalishini hisobga olish muhimdir. Biz izotropik va anisotrop xususiyatlari bilan materiallar yaratamiz.
Tolalarni ostiga qo'yishi mumkin turli xil burchaklar, Kompozit materiallarning xususiyatlarini farqlash. Paketning qalinligiga qatlamlarni yotqizish tartibidan materialning egilish va buralishi bog'liqdir.

Uchta, to'rt yoki undan ortiq iplarning qattiqlashlarini qoplaydi.
Eng katta foydalanish uchta o'zaro perpendikulyar iplar tarkibiga ega. Tasperfriterlar eksenel, radial va soddalashuv yo'nalishlarida joylashgan bo'lishi mumkin.

Uch o'lchovli materiallar bloklar, silindrlar shaklida qalinligi bo'lishi mumkin. Vikrometrlik to'qimalar ajratish va qarshilik qatlamiga nisbatan kuchni oshiradi. To'rtta iplar tizimi Kubani diagonallarining ta'tili pasayishiga asoslangan. To'rt filamentning tarkibi - bu asosiy samolyotlarning siljishi davrida qattiqlik kuchayadi.
Biroq, to'rt yo'naltirilgan materiallarni yaratish uchta yo'naltirilgandan ko'ra murakkabroq.

3. Kompozit materiallarni tasniflash.

3.1. Tolali kompozit materiallar.

Ko'pincha, kompozit material - bu har bir qatlamni mustahkamlagan qatlamli tuzilma katta raqam Parallel doimiy tolalar. Har bir qatlamni to'qima tolasi bilan o'ralgan tolalari, bu mos keladigan yakuniy materialning kengligi va uzunligi bo'lgan matoga to'qish mumkin. Ko'pincha tolalar uch o'lchovli tuzilmalarda to'kililadi.

Kompozit materiallar an'anaviy qotishmalardan farq qiladi (50-10%), elastiklik, qattiqlik koeffitsienti modulini va yorilishga nisbatan kamaytirildi. Kompozit materiallardan foydalanish metall iste'molini kamaytirishda tuzilishning qattiqligini oshiradi.

Kompozit (tolali) materiallarning kuchi tolalarning xususiyatlari bilan belgilanadi; Matritsa asosan kuchlanishni kuchaytirish elementlari orasidagi kuchlanishini talab qilishi kerak. Shuning uchun tolaning egiluvchanligi kuch va moduli matritsaning egiluvchanligi kuch va modulidan ancha ko'pdir.
Qattiqroq qatlamli tolalarni yuklash paytida hosil bo'lgan kuchlanishni sezadi, tola yo'nalishi yo'nalishi bo'yicha kuch va qat'iylikni beradi.

Alyuminiy, magniy va ularning qotishmalari, shuningdek, yuqori kuch va modulo-loviya bo'lgan tolalari (karbinlar, nitridlar va oksidlar) tolalari. Ko'pincha tola sifatida yuqori quvvatli po'lat simga ishlating.

Titanni va uning qotishni kuchaytirish uchun molibden sim, sapfir tolasi, kremniy va Borid Titan tomonidan qo'llaniladi.

Nikel qotishmalarining issiqlikka chidamliligi oshishi, ularning volfram yoki molibden simni mustahkamlash orqali erishiladi. Tegishli issiqlik o'tkazuvchanligi va elektr o'tkazuvchanligi talab qilingan hollarda metall tolalardan foydalaniladi. Yuqori kuch uchun ehtiyotkorlik bilan maslahat berish va oksid tolali kompozitsion materiallar oksidi va alyuminiy nitrid, karbid va kritidbid va boshqalar.

Metall bazadagi kompozitsion materiallar bir vaqtning o'zida kichikroq, ular kichik. Biroq, kompozit materiallardagi tolalar matritsada paydo bo'ladigan yoriqlarni ko'paytirish tezligini pasaytiradi va deyarli mutlaqo mo'rt halokat yo'qoladi. O'ziga xos xususiyat Kiyimsiz kompozitriklar kompozitsion materiallar - bu mexanik xususiyatlarning va tolalar bo'ylab va kuchlanishning past sezgirligidir.

Tolali kompozit materiallar xususiyatlarining anisototropi qarama-qarshilik maydonini voltli maydonlar bilan obodonlashtirish orqali narsalarni optimallashtirish orqali belgilashda hisobga olinadi.

Boron, kremniy karberi, titan dobrad va alyuminiy oksidi tomonidan alyuminiy, magniy qotishmalarini kuchaytirish issiqlik qarshilikni sezilarli darajada oshiradi. Tarmoq materiallarining xususiyati haroratning oshishi bilan yumshatilishning past darajasi.

Bir va ikki o'lchovli mustahkamlash bilan kompozit materiallarning asosiy noqulayligi - interveyer siljishiga va ko'ndalang jarohati. Bu katta kuch bilan materiallardan mahrum.

3.2. Tarqalib ketgan kompozit materiallar.

Birlashtirilgan tolali kompozit materiallardagi tolali kompozit materiallardan farqli o'laroq, matritsa yukni olib yuradigan asosiy element va displey zarralari undagi dislokatsiyalarni inhibe qiladi.
10-500 nm zarrachalar hajmi 10-500 nm orasidagi masofada 100-500 nm orasidagi masofa va ularni matritsada taqsimlash bilan yuqori kuchga ega.
Kuch va issiqlik qarshilik fazalarni kuchaytirish bosqichlariga qarab, eksklyuziv qonunga rioya qilmaydi. Turli metallar uchun ikkinchi bosqichning maqbul tarkibi bir xil emas, lekin odatda 5-10 jilddan oshmaydi. %.

Harakatlanish bosqichlari (torium oksidi, giyohvand moddalar, giyohvand moddalar oksidi, murakkab metal metallarining murakkab birikmalaridan foydalanish, bu materialning yuqori kuchini 0,9-0,95 tonnagacha oshirish. Ushbu materiallar bilan bog'liq holda, ko'pincha issiqlikka chidamli sifatida ishlatiladi. Taqqoslashning qattiqlashishi murakkab materiallar texnikadan foydalaniladigan metallar va qotishmalardan foydalanib olinishi mumkin.

Alyuminiy asoslari eng keng qo'llaniladi - SAP (Sinlangan alyumin kukuni).

Ushbu materiallarning zichligi alyuminiyning zichligiga teng, ular 250-500 ° C harorat oralig'ida ishlaganda, uni birdan kam bo'lmagan va hatto titan va korroziyaga chidamli o'rnini egallashlari mumkin. Uzoq muddatli kuch uchun ular deformatsiyaga loyiqdir alyuminiy qotishmalari. 500 ° C da SAP-1 va SAP-2 qotishmalari uchun uzoq kuch - bu 45-55 MPa.

Nikelni tarqatib yuborilgan materiallar uchun katta istiqbollar.
Issiqlikdagi eng yuqori issiqlikka ega bo'lgan qotishmalar 2-3 dan boshlab nikelga asoslangan qotishmalar mavjud. % toriy yoki gvoksid. Ushbu qotishmalarning matritsasi odatda odatda Ni + 20% CR, Ni + 15% Mo, Ni + 20% CR va Mo. BD-1 qotishmasidan keng tarqalgan foydalanish (nikiya diokide), Bloov-2 (Xafniyum dioksidi) va vd-3 (Matrix Ni + 20% Cr, toriy oksidi). Ushbu qotishmalar yuqori issiqlik chidamliligiga ega. Tarkibida shtadlangan kompozit materiallar, shuningdek, haroratda harorat va pruratsiyalar ortib borishi bilan yumshatish uchun tolali tolali materiallar.

3.3. Fiberglas.

Fiberglas - bu sintetik qatronlikdan iborat kompozitsiya, bu bog'lovchi va tolali tolali plomba. Sifatda, uzluksiz yoki qisqa shishadan foydalaniladi. Fiberglasning kuchi sezilarli darajada oshib boradi (qalin qismlar va qalin qismlarda paydo bo'ladigan yoriqlar tufayli). Fiberglazning xususiyatlari, tarkibiga alkachi tarkibidagi tarkibga bog'liq; eng yaxshi ko'rsatkichlar Alyumuy stakanlarida.

To'liq tolali shisha tarkibida plomba sifatida qisqa tola mavjud. Bu sizga murakkab shakli, qaymoqni mustahkamlash tafsilotlarini bosishga imkon beradi. Material izotop kuch xususiyatlari bilan olingan, press kukuni va namaliklaridan ancha yuqori. Bunday material vakillari - elektr tarmog'ining elektr qismlarini (naychalar, nasos muhrlari va boshqalar) magistral tayyorlash uchun ishlatiladigan dsvv va tolali tolali tolali shisha. Yuqori sifatli ochilmagan paxta, PSK premyixlari (Pasty) va AP va PPM (stakan zamin asosida) olinadi. Prepreglar keng ko'lamli mahsulotlar uchun ishlatilishi mumkin. oddiy shakllar (Avtomobillar, qayiqlar, korpuspirlar va boshqalar).

Yo'naltirilgan shisha tolali plomba, alohida iplar va yaxshi bilaklarga mo'ljallangan uzun tolalar shaklida plomba mavjud. Bu yuqori tolali tolali kuchni ta'minlaydi.

Fiberglas -60 dan 200 ° C gacha, hujumga xalaqit beradi tropik sharoitlar, katta inert bo'yicha keng tarqalgan.
Ikki yil davomida qarish k \u003d 0.5-0,7 ga ega.
Ionlashtiruvchi nurlanish ularning mexaniklariga juda ta'sir qiladi va elektr xususiyatlari. Shulardan, qismlar yuqori kuchga kiradi, mustahkamlash va o'ymakorlar.

3.4. Karbolbol.

Karbonococrokes (ayyorlik) bu polimer Bog'lovchi (matritsalar) va maydalangan tolalarda (karbonookon).

Uglerod tolalari bilan yuqori bog'laydigan energiya ularga kuchni juda oshirishga imkon beradi yuqori haroratlar (22 ° C gacha), shuningdek, neytral va qayta tiklovchilarda) past haroratlar. Tola yuzasining oksidlanishidan himoya qoplamalari (pirolitik) bilan himoyalangan. Shisha tolasidan farqli o'laroq, karbonochka bog'lab qo'yilgan
(Past yuza energiyasi), shuning uchun ular etaklashadi. Shu bilan birga, uglerod tolalarini ularning sirtida ushlab turish uchun uglerod tolalarini faollashtirish darajasi oshadi. Uglerodning siljishi natijasida 1,6-2,5 baravar ko'p. Qisqichbaqasimonlar, all, aln va gunoh kristallari qo'llaniladi, bu esa 2 va quvvat 2,8 martaga ko'payadi. Fazoviy mustahkamlangan tuzilmalar qo'llaniladi.

Bog'lovchilar sintetik polimerlar (Polimer Carb nurlari); Piroliz (kokamlangan karb nurlari) bo'lgan sintetik polimerlar; Pirolitik uglerod (piros uglerodli karb kauchuk).

Epoksifik kmu-1L-1L Carb ishqala, uglerodli kristallar tomonidan tayyorlangan jabduqlarda 200 ° C haroratda uzoq vaqt ishlashi mumkin.

Kmuu-3 va CMU-2L Carb Signings, NAOPOYALANLANODYDE-FORALDEDDEDE BICK tomonidan olinadi, ularni 100 ° C ga aylantirishi mumkin, ular eng texnologik jihatdan ko'proq foydalanishadi. Kmuu-2 karbonokit va
CMU 2L poliimid bog'lagichiga asoslangan poliaid bog'lagichidan haroratda foydalanish mumkin
300 ° C.

Karbonocoklar charchoqning yuqori statistik va jadal qarshiligi, bu mulkni normal va quduqli haroratda saqlaydi (tolaning yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi materialga ichki ishqalanishdan olingan materialni oldini oladi). Ular suv va kimyodir. Rentgen nurlari va epchti havosi ta'sir qilmaydi.

Uglerod yoqilg'isining issiqlik o'tkazuvchanligi 1,5-2 marta yuqori, shisha tolali shishacha. Ular quyidagi elektr energiyasiga ega: \u003d 0.0024-0.0034 Ohmy km (tolalar bo'ylab); ? \u003d 10 va tg \u003d 0.001 (hozirgi chastotada 10 Gts).

Carboostech-Fiberglas, aralashmani kamaytiradigan ko'mir shisha tolasi bilan bir qatorda mavjud.

3.5. Karbonat matritsasi bilan karb kauchuk.

Kasturhli materiallar inert yoki tiklovchi yopiq holda pirolizga duchor bo'lgan an'anaviy polimerbvoklastlardan olingan. 800-1500 ° C, gazlangan, 2500-3000 ° C grafitlangan Karb nurlari hosil bo'ladi. Pyoparebbon materiallarini olish uchun qo'shimcha mahsulot shaklida beriladi va gazsimon uglevodorod qabul qilinadi (metan). Tolalarga (1100 ° C), metan va shakllantirishda 2660 palataning qoldiq bosimi), metan va hosil bo'lgan pirolitik uglerod qoplanadi.

Pirolizda hosil bo'lgan Bosiq koke uglerod tolasi bilan kuchli kuchaydi. Shu munosabat bilan kompozit yuqori mexanik va abbot xususiyatlari, taktik ta'sirning qarshiligi bilan ajralib turadi.

KARBOLOLOKNITN KATTROV-VM qiymatlarining uglerodli matritsasi bilan, 5-10 marta maxsus grafitlar va vakuumda qizdirilganda, u 2200 tagacha quvvatni saqlab qoladi
° Savf 450 ° C da oksidlanadi va himoya qoplamaini talab qiladi.
Bir karbilik tolasining boshqasida uglerod matritsasi (0,35-0.45) va eshigi kichik (savdo uchun 0,7-1 mkm) kichik (10,7-1 mkm) kichik (savdo uchun 0,7-1 mkm).

3.6. Borovolokniti.

Borovoloknit - polimer-bog'lash va qattiqlik - borak tolalari.

Borovoloknit yuqori siqish kuchi, kesish smenasi, kam tireganda, elastiklik, issiqlik va elektr o'tkazuvchanligi, issiqlik o'tkazuvchanligi va elektr o'tkazuvchanligi bilan ajralib turadi. Borikolokon hujayralari mikrogatsiyalar interfeysi bo'yicha siljish paytida yuqori kuch beradi.

Borogo tolasiga qo'shimcha ravishda, murakkab kollektorlar qo'llaniladi, ularda bir nechta parallel keladigan tolalarni shakllantirish deklaratsiyasi tomonidan tortib olinadi. Ruxsat berishni qo'llash texnologik ishlab chiqarish materialining texnologik jarayonini amalga oshiradi.

Brauzarmalarni ishlab chiqarish uchun matritsalar sifatida qo'shimcha epoksi va poliimidli bog'lovchilar. Borovolokniti KMB-1 va
KMB-1K 200 ° C haroratda uzoq muddatli ishlash uchun mo'ljallangan; KMB-3 va KMB-3K qayta ishlash paytida yuqori bosimni talab qilmaydi va 100 ° C dan oshmaydigan qalampirda ishlashi mumkin; KMB-2K 300 ° C da ishlaydi.

Borovoloknit charchoq, radiatsiya, suv, organik erituvchi va yonadigan materiallar ta'siriga qarab charchoqning yuqori darajada turadi.

3.7. Tashkilotlar.

Organchilik fermer xo'jaliklari - bu Vizashik tolalarda polimerik Bosin va qattiqlik (plomba) tarkibidan iborat kompozit materiallar. Bunday materiallar kichik massa, nisbatan aniq kuch va qattiqlik mavjud, ish to'plangan yuklar va haroratning keskin o'zgarishi bilan barqaror. To'qimachilikni qayta ishlashda kichik kuchlanishning pasayishi uchun; Zarar etkazish.

Elastik modul va haroratni tugatishning chiziqli kengayishi va bog'ichning chiziqli kengayishi modulining qiymatlari yaqin.
Ularning orasidagi tola va kimyoviy prokuratsiyada bog'lovchi tarkibiy qismlarning tarqalishi yuzaga keladi. Materialning tuzilishi nuqson emas. Porrodor 1-3% (boshqa materiallarda 10-20%) bilan o'smaydi. Shunday qilib, organo-tolaning, shok va tsiklik yuklarning keskin farqiga ega bo'lgan organo-tolali ularning teshigi xususiyatlarining barqarorligi. Yuqori zarbaning yopishqoqligi (400-700CH / MI). Ushbu materiallarning noqulayligi nisbatan past siqish va yuqori silpiradi (ayniqsa elastik tolalar uchun).

Organlar tajovuzkor muhitda va namlik muhitida; Dielektrik xususiyatlar yuqori va issiqlik o'tkazuvchanligi past. Aksariyat organo-tolali 100-150 ° C gacha va polioksiazol tolalari asosida 100-150 ° C gacha ishlash va polivsazol tolalari asosida ishlashi mumkin - 200-300 ° C haroratda.

Ichida birlashtirilgan materiallar Sintetik tolalar, mineral (shisha, karbonoku va borar) bilan bir qatorda. Soliq materiallari kuch va qattiqlikga ega.

4. Kompozit materiallarni qo'llashning iqtisodiy samaradorligi.

Kompozit materiallarning arizalari cheklanmagan. Ular havo kemalarining yuqori yuklangan qismlari (qoplamalar, nayzalar, qovurma va hokazolar) va dvigatellar (ikonak kompressor pichog'i va boshqalar), og'irlikdagi elektr elementlari, panellar uchun , avtomobilsozlik, buloqlar, ramkalar, tana panellari, bamperlar va boshqalar), konduvatsiya sanoatida (burg'ulash asbobi, tafsilotlar va boshqalar), kondukuti vositasi va boshqalar) fuqarolik qurilishi (Ko'prik changlari, boshlang'ich tuzilmalar yuqori tirbandlik tuzilmalari va boshqalar) va boshqa xalqaro iqtisodiyotning boshqa sohalarida.

Kompozit materiallardan foydalanish dvigatellar, energetika va transport zavodlarining energiyasini ko'paytirish, mashinalar va asboblarni kamaytirishda yangi sifatli ko'ylagi mavjud.

Yarim tayyor mahsulotlar va kompozitsion materiallardan olingan mahsulotlarni olish texnologiyasi juda yaxshi rivojlandi.

Ertalab matritsali kompozit materiallar kemada va avtomobilsozlik sanoatida (Mashinasozlik, shassilar, eshkak eshish vintlari) bo'lgan. Bular, isitma panellari, sport anjomlari, kompyuterning bir qismi ishlab chiqariladi. Yuqori modulovabolbolit samolyotlarni ishlab chiqarish, kimyo sanoati uchun uskunalar, IRD tomonidan rentgen uskunalarida ishlatiladi.

Uglerod matritiklari bilan uglerod tolasi o'rnini bosadi turli xil turlargrafjistlar. Ular termal himoyada, aviatsiya tormoz disklari, kimyoviy chidamli uskunalar uchun ishlatiladi.

Boronol sigorsidan tayyorlangan mahsulotlar aviatsiya va kosmik uskunalarda (profillar, panellar, rullar, roteslar va kompressorlar pichoqlarida, vintlarmonlar tomonidan vertolyotlar va boshqalar).

Organoferofits elektr resurslarida, samolyot uskunalari, avtomatik jihozlarda izolyatsion va ta'sis material sifatida ishlatiladi; Bular reagentlar, reagentlar, tomirlarning qoplashlari uchun quvurlar, tanklar ishlab chiqarilmoqda.

Uskunalarni sotib olish va sotish uchun e'lonlar ko'rib chiqilishi mumkin

Polimerlarning markalarining va ularning xususiyatlarini yoqish mumkin

Kompaniyangizni korxona katalogida ro'yxatdan o'tkazing

Kirish

Kirish

Kompozit material - ikki yoki undan ortiq qismlardan iborat in ziddogleik qattiq materiallar, ular orasida atrof-muhitning zarur mexanik xususiyatlarini ta'minlash, materialning zaruriy mexanik xususiyatlarini ta'minlash va uni ta'minlaydigan matritsani ta'minlash mumkin birgalikda ish Elementlarni kuchaytirish. Kompozitning mexanik xatti-harakati kuchaytirish elementlari va matritsalarning xususiyatlari, shuningdek ular o'rtasidagi munosabatlarning mustahkamligi bilan belgilanadi. Materialning samaradorligi va faoliyati bog'liq to'g'ri tanlov O'zlarining dastlabki xususiyatlarini saqlab, tarkibiy qismlar o'rtasida mustahkam ulanishni ta'minlash uchun mo'ljallangan kombinatsiyasining tarkibiy qismlari va texnologiyasi. Elementlarni va matritsalar kombinatsiyasi natijasida, ularning tarkibiy xususiyatlarini aks ettiruvchi, nafaqat tarkibiy xususiyatlarini aks ettiruvchi, balki tarkibiy qismlarda bo'lmagan xususiyatlarni ham o'z ichiga oladi. Xususan, mustahkamlovchi elementlar va matritsalar o'rtasidagi bo'limi chegaralari mavjudligi, metallarning yoriq qarshiligini sezilarli darajada oshiradi, metallarning o'sishi pasayadi, statik kuchning o'sishi pasayishiga olib keladi, ammo, qoida tariqasida , yo'q qilishning yopishqoqligi xususiyatlarini oshirish.

Kompozit materiallarning afzalliklari:

Yuqori o'ziga xos kuch;

Yuqori qattiqlik (elastiklik moduli 130 ... GPA);

Yuqori ko'ylakga chidamlilik;

Yuqori charchoq kuchi;

Kmdan o'lchovli dizaynlarni amalga oshirish mumkin va kompozitlarning turli xil sinflari bir yoki bir nechta afzalliklarga ega bo'lishi mumkin.

Kompozit materiallarning eng ko'p kamchiliklari:

Yuqori narx;

Anisotrop xususiyatlari;

Ishlab chiqarishning ko'payishi, maxsus qimmatbaho uskunalar va xom ashyo zarurligi va shuning uchun sanoat ishlab chiqarish va mamlakatning ilmiy bazasi rivojlangan.

1. Kompozit materiallarni tasniflash

Polimer, metall, sopol yoki boshqa asoslardan (matritusli kristallar va boshqa asoslar, mikrousli kristallar va boshqalar), ularning tarkibidagi tolalar va boshqa asoslardan (matritsali kristallar va boshqalar), ulardan iborat piller, mayda zarralar va boshqalar. Kalitlar, plomba yo'nalishi Siz operatsion va texnologik xususiyatlarning zarur kombinatsiyasi bilan materiallarni olishingiz mumkin. Bir nechta matrislardan bitta materialda (polimmat kompozit materiallari) yoki turli xil tabiatni to'ldirish (gibrid kompozit materiallar) kompozit materiallarning xususiyatlarini tartibga solish imkoniyatini sezilarli darajada kengaytiradi. Taklifli plomba vositalari kompozit materiallar yukining katta qismini sezadi.

Pulli tarkibiga ko'ra, kompozit materiallar tolali tolali (plyonkalar, plitalar, qatlamli kristallar bilan mustahkamlangan), qatlamlangan yoki tarqalish bilan mustahkamlangan (mayda zarralar bilan kesilgan). Kompozit materiallardagi matritsa materialning monolitini, kuchlanishni uzatish va taqsimlashni to'ldiradi, issiqlik, namlik va kimyoviy moddalarni aniqlaydi. Qarshilik.

Tabiatan matritsa materiallari polimer, metall, uglerod, keramika va boshqa kompozitlar bilan ajralib turadi.

Metritik bo'lgan kompozit materiallar mavjud metall material (Ko'pincha AL, Mg, Ni va ularning qotishmalariga qaraganda ko'proq), yuqori quvvatli tolalar (tolali materiallar) yoki asosan metal materiallarini eritmaydigan (tarqalib ketgan materiallar) ni yo'qotgan holda quvvatlantiradi. Metall matritsasi tolalar (tarqoq zarralar) ni bitta butun songa bog'laydi.

Metall matritsasi bo'lgan kompozit materiallar keng qo'llanilgan. Metall bo'lmagan matritsalar sifatida polimer, uglerod va keramika materiallari ishlatiladi. Polimer matrisidan, epoksi, fenoloformaldegid va poliamidi eng katta targ'ibotildi. Ko'mir matritsalari, yotadigan yoki pirojen, pirolizga qo'yilgan sintetik polimerlardan olinadi. Matritsa kompozitsiyani bir shakl beradi, deb biladi. Adabiyotlar tolalar: shonasiz kristallar (oksidlar, karbinlar, gitridlar, nitridlar va boshqalar), shuningdek, kuchli va qattiqlik bilan metall (sim).

Tengrug'ni to'ldirish mexanizmi bo'yicha tolali plomba (tugatish) bilan kompozit materiallar tolali tola uzunligining diametr uzunligi nisbatan kichik va uzluksiz tola bilan taqqoslanadi. Dori-tolalar matritsada joylashgan. Yuzlab mikrometrning ulushi bo'lgan tolalar diametri. Tolali diametrli nisbati qanchalik katta bo'lsa, qattiqlash darajasi yuqori bo'ladi.

Ko'pincha, kompozit material - bu har bir qatlamli struktura bo'lib, unda ko'p sonli parallel uzluksiz tolalar bilan mustahkamlangan. Har bir qatlamni to'qima tolasi bilan o'ralgan tolalari, bu mos keladigan yakuniy materialning kengligi va uzunligi bo'lgan matoga to'qish mumkin. Ko'pincha tolalar uch o'lchovli tuzilmalarda to'kililadi.

Kompozit materiallar an'anaviy qotishmalardan farqli o'laroq (50 yoshgacha) (50 - 10%), qattiqlik koeffitsienti, qattiqlik koeffitsienti va yorilishga kamaytirildi. Kompozit materiallardan foydalanish metall iste'molini kamaytirishda tuzilishning qattiqligini oshiradi. Kompozit (tolali) materiallarning kuchi tolalarning xususiyatlari bilan belgilanadi; Matritsa asosan kuchlanishni kuchaytirish elementlari orasidagi kuchlanishini talab qilishi kerak. Shuning uchun tolalarning egiluvchanligi kuchi va moduli matritsaning egiluvchanligi kuch va modulidan ancha katta bo'lishi kerak. Qattiqroq qatlamli tolalarni yuklash paytida hosil bo'lgan kuchlanishni sezadi, tola yo'nalishi yo'nalishi bo'yicha kuch va qat'iylikni beradi.

Alyuminiy, magniy va ularning qotishmalari, shuningdek, yuqori quvvatli va elastiklik modullari yuqori bo'lgan va tolalardan olingan tolalar ishlatiladi. Titanni va uning qotishni kuchaytirish uchun molibden sim, sapfir tolasi, kremniy va Borid Titan tomonidan qo'llaniladi. Nikel qotishmalarining issiqlikka chidamliligi oshishi, ularning volfram yoki molibden simni mustahkamlash orqali erishiladi. Tegishli issiqlik o'tkazuvchanligi va elektr o'tkazuvchanligi talab qilingan hollarda metall tolalardan foydalaniladi. Yuqori quvvatli tolali va yuqori modulli tolali moddalar uchun o'tkir va yuqori darajadagi tolali tolali moddalar oksidi va nitrid alyumin, karbidli kristallar, shu vaqtning o'zida metall asoratli kompozitsiya va issiqlikdagi kompozitsiya. ular past plastik. Biroq, kompozit materiallardagi tolalar matritsada paydo bo'ladigan yoriqlarni ko'paytirish tezligini pasaytiradi va deyarli mutlaqo mo'rt halokat yo'qoladi. Kiyimsiz kompozitrik kompozitsion materiallarning o'ziga xos xususiyati - bu mexanik xususiyatlarning anisotropikidir va voltaj kontsentratlariga nisbatan past sezgirlik. Tolali kompozit materiallar xususiyatlarining anisototropi qarama-qarshilik maydonini voltli maydonlar bilan obodonlashtirish orqali narsalarni optimallashtirish orqali belgilashda hisobga olinadi. Shuni yodda tutish kerakki, matritsalar etikli tola - matritsa - matritsalar yuzasida doimiy rishtalar mavjud bo'lganda tolalarni tolalarga o'tkazishi mumkin. Tolalar orasidagi aloqani oldini olish uchun matritsa kamida 15-20% bo'lganida erishilgan barcha tolalarni o'rab olishi kerak. Matritsa va tola bir-birlari bilan o'zaro ta'sir qilmasligi kerak (o'zaro tarqalishi kerak) ishlab chiqarishda va operatsiyada o'zaro tarqalishi kerak, chunki bu kompozit materialning kuchining pasayishiga olib kelishi mumkin. Boron, kremniy karberi, titan qo'shini va alyuminiy oksmolari tomonidan alyuminiy, magniy qotishmalarini mustahkamlash issiqlikdagi issiqlikka chidamliligi sezilarli darajada oshadi. Tarmoq materiallarining xususiyati haroratning oshishi bilan yumshatilishning past darajasi.

Bir va ikki o'lchovli mustahkamlash bilan kompozit materiallarning asosiy noqulayligi - interveyer siljishiga va ko'ndalang jarohati. Bu katta kuch bilan materiallardan mahrum.

Tarqalib ketgan kompozitsion materiallarda tolali kompozit materiallardan farqli o'laroq, matritsa yukni olib yuradigan asosiy element va u ichidagi dislokatsiyalarni buzib tashlaydi.

10-500 nm zarrachalar hajmi 10-500 nm orasidagi masofada 100-500 nm orasidagi masofa va ularni matritsada taqsimlash bilan yuqori kuchga ega. Kuch va issiqlik qarshilik fazalarni kuchaytirish bosqichlariga qarab, eksklyuziv qonunga rioya qilmaydi. Turli metallar uchun ikkinchi bosqichning maqbul tarkibi bir xil emas, lekin odatda 5-10 jilddan oshmaydi. %. Matritsa metalida eriydigan bosqichlar (okean oksidi, yttrium, oksidi oksidi, oksidi oksidi, murakkab oksidlar, murakkab oksmalar, murakkab moddalarning murakkab aralashmalaridan foydalanish, materialning yuqori kuchini 0,9-0,95 ga tenglashtirishga imkon beradi. Shu munosabat bilan bunday materiallar ko'pincha issiqlikka chidamli sifatida ishlatiladi. Tarmoqli kompozitsion materiallar texnikada ishlatiladigan metallar va qotishmalardan foydalanib olinishi mumkin. Alyuminiy asoslari eng keng qo'llaniladi - SAP (Sinlangan alyumin kukuni).

2. Kompozit materiallarning tarkibi, tuzilishi va xususiyatlari

Kompozit materiallarning xususiyatlari butlovchi qismlarning tarkibiga, ularning kombinatsiyasiga, ularning o'rtasidagi munosabatlarning miqdoriy munosabatlari va kuchiga bog'liq. SatriRukturar materiallar tolalar, jabduqlar, iplar, lentalar, ko'p qatlamli matolar shaklida bo'lishi mumkin. O'rnatilgan materiallar tugashining mazmuni, yo'naltirilmagan (diskret tolalari va miya kristallari bilan) hajmi 20-30% ni tashkil qiladi. Tolalarning egiluvchanligining kuch va moduli qanchalik yuqori bo'lsa, kompozit materialning kuch va qattiqligi yuqori. Matritsaning xususiyatlari smena va siqishni va charchoqni buzish jarayonida kompozitsiyaning kuchini aniqlaydi. Qatlamli tolali materiallarda iplar bilan singdirilgan lentalar, yotqiziqda bir-biriga parallel ravishda yotqizilgan. Tekis qatlamlar plastinkada yig'iladi. Xususiyatlar anisotropik olinadi. Mahsulotning ishi uchun mavjud yuklarning yo'nalishini hisobga olish muhimdir. Siz izotropik va anisotrop xususiyatlari bilan materiallarni yaratishingiz mumkin. Siz kompozit materiallarning xususiyatlarini har xil burchaklarda tolalarga yotishingiz mumkin. Paketning qalinligiga qatlamlarni yotqizish tartibidan materialning egilish va buralishi bog'liqdir. Uchta, to'rt yoki undan ortiq iplarning qattiqlashlarini qoplaydi. Eng katta foydalanish uchta o'zaro perpendikulyar iplar tarkibiga ega. Tasperfriterlar eksenel, radial va soddalashuv yo'nalishlarida joylashgan bo'lishi mumkin. Uch o'lchovli materiallar bloklar, silindrlar shaklida qalinligi bo'lishi mumkin. Vikrometrik to'qimalar qatlamlanganlarga nisbatan ajratish va smenada chidamliligiga oshiradi. To'rtta iplar tizimi Kubani diagonallarining ta'tili pasayishiga asoslangan. To'rt filamentning tarkibi - bu asosiy samolyotlarning siljishi davrida qattiqlik kuchayadi. Biroq, to'rt yo'naltirilgan materiallarni yaratish uch yo'nalishdan ko'ra ancha murakkab.

Yuqori kuch bilan mustahkamlangan kompozitsion materiallar yuqori quvvatli va yuqori mos keladigan yuqori darajadagi tolalar tolalari qurilish va texnologiyalarda eng katta foydalanishga ega bo'ldi. Bularga quyidagilar kiradi: termosetting (epoksi, poliester, falolgiza), o'rdac (ugleroplastik), organik (organoplastik), burma (organoplastik), borik (bug'doplastika) va boshqalar bilan mustahkamlangan polimer kompozit materiallari. .. tolalar; AL, MG, Cu, Ti, Ni-Sg-ga asoslangan metall kompozit materiallar, SG, Borgen, uglerod yoki karbonat tolalari, shuningdek po'lat, molibden yoki vingram simlari; uglerod tolalari (uglerod-uglerod materiallari) bilan mustahkamlangan uglerodga asoslangan kompozit materiallar; Uglerod, avtotransport va boshqa issiqlikka chidamli tolalar va SIC bilan mustahkamlangan kulolchilik asosida kompozit materiallar. 50-70% miqdorida uglerod, stakan va mavjud bo'lgan tolalarni iste'mol qilganda, an'anaviy tarkibiy materiallar va qotishmalarga qaraganda an'anaviy kuch va ko'p miqdordagi elastiklik modullari. Bundan tashqari, tolasiz kompozit materiallar charchoq kuchi, issiqlik chidamliligi, tebranish chidamliligi, shovqin va hokazo xususiyatlari. Shunday qilib, BHR qotishmalarini kuchaytirish mexanik xususiyatlarini sezilarli darajada yaxshilaydi va qotishmaning ishlashi haroratini 250-300 dan 450-500 ° C gacha oshirishga imkon beradi. Simli (W va M MO dan) va rezerozli birikmalarning tolalari Ni, CR, Co, Ti va ularning qotishmalariga asoslangan issiqlikka chidamli kompozitrik materiallarni yaratish paytida ishlatiladi. Shunday qilib, tolalar bilan mustahkamlangan issiqlikka chidamli Ni qotishmalari 1300-1350 ° C dan iborat. Metall tolali kompozit materiallar ishlab chiqarishda, metrial matritsani to'ldirish uchun asosan matritsa, elektrokimyoviy yog'ingarchilik yoki püskürtmeynning eritmasi yoki purkagichning eritma materialidan o'tkaziladi. Mahsulotlarning shakllanishi chivin olib tashlandi. BRON. Metallni mustahkamlash tolasi ramkasini singdirish usuli, matritsa materialining eritilgan materialini isitish paytida 10 MPa yoki folga aralashmasi (matritsa matbasi) bilan eritib yuboradi.

Polimer va metall tolali va qatlamli kompozit materiallarni ishlab chiqarishning umumiy texnologik usullaridan biri - to'g'ridan-to'g'ri qismlar ishlab chiqarish paytida to'g'ridan-to'g'ri matritsada etishtirish plomba moddasi kristallari. Bunday usul, masalan, Ni va CO-ga asoslangan eutektik issiqlikka chidamli qotishmalarni yaratishda ishlatiladi. Sovuqlangan sharoitlar davomida tolali yoki lamellar kristallarini hosil qiluvchi tolali yoki lamellar kristallarini hosil qiladigan karbid va mo'minlar kristallarini hosil qiladi va ularning ishlashining haroratini 60-80 ° C gacha oshirishga imkon beradi. Uglerodga asoslangan kompozitsion materiallar past zichlikni yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi, kimyoviy terma o'tkazuvchanlik bilan birlashtiradi. Qarshilik, o'tkir haroratli farqlar bilan, shuningdek, inert vositasida 2000 ° C dan yuqori darajadagi quvvat va egiluvchanlikning kuchayishi bilan bog'liq o'lchamdagi o'lchamlar. Keramika asosida yuqori kuchli kompozit materiallar tolali plomba, shuningdek metall va sopolli aralash zarralar bilan mustahkamlanadi. Uzluksiz SIC tolalarini kuchaytirish yuqori haroratlarda egiluvchanlik, egiluvchanlik va yuqori oksidlanishga chidamliligi bilan tavsiflangan kompozit materiallarni olish imkonini beradi. Biroq, kulolchilik tolalarini mustahkamlash har doim ham, qachon bo'lgan materialning elastik holatining yo'qligi tufayli har doim ham kuchayishiga olib kelmaydi yuqori ma'nosi Uning egiluvchanligi moduli. To'ro bo'lingan metall zarralarini kuchaytirish sizga yuqori quvvatli, issiqlik o'tkazuvchanligi, issiqlik ta'siriga chidamliligi bilan kulolika-metall materiallar (Kermets) yaratishga imkon beradi. Keramika kompozitsion materiallar ishlab chiqarishda, odatda, keyinchalik qasos olish, keyinchalik kasting bilan bosilganda issiq tugmasi ishlatiladi. Tarkibida tarqalib ketgan metall zarralar bilan materiallarni mustahkamlash, displuatsiya harakatlanishiga to'siqlarni yaratish tufayli keskin kuchayishiga olib keladi. Bunday kuchaytirish ch. BRON. Issiqlikka chidamli xromolika qotishmalarini yaratishda qo'llang. Materiallar yaxshi zarralarni eritilgan metallarga kiritish bilan olinadi, undan keyin mahsulotda bir oz holatni davolash orqali olinadi. Kirish, masalan, Tho2 yoki ZRR222-sonli issiqlikka chidamli qotishmalar, 1100-1200 ° C dan uzoq muddatli yuk ko'tarish va 1000-1050 ° qoshiqda an'anaviy issiqlikka chidamli qotishmalarning ishlashi. C). Kichik diametr tufayli kichik diametr tufayli katta kristallarda mavjud bo'lgan kamchiliklardan foydalanish va yuqori kuchga ega bo'lgan kamonli kristallar bilan materiallarni mustahkamlashning istiqbolli yo'nalishi. Ol2O3, BEO, SIC, B4C, Si3N4, Si3n4, Aln va Grafit 1-30 mkm diametri 1-30 mkm va uzunligi 0,3-15 mm bo'lgan kristallarning eng amaliy qiziqishidir. Bunday tozalangan iplar shaklida yoki qog'oz, karton, hissiyot kabi izotrop qavatli materiallardan foydalaning. Mavzu shaklidagi kristall tarkibiga kirish unga elektr va magnit xususiyatlarning g'ayrioddiy kombinatsiyasini berishi mumkin. Kompozit materiallarning tanlovi va maqsadi ko'p jihatdan ish sharoitlari va qismlarning ish yoki tuzilmalarning ishi yoki tuzilish harorati bilan belgilanadi. imkoniyatlar. Polimer kompozit materiallari eng qulay va o'zlashtirildi. Termosetting va termoplastik polimerlar ko'rinishidagi matrislarning katta nomenklaturasi kompozit materiallarning keng qamrovli qismida ishlash uchun keng tanlovni ta'minlaydi salbiy harorat 100-200 ° C gacha - Organoplastik, 300-400 ° C gacha - shisha, ko'mir - va Boroplastiklar uchun. Polester va epoksi matritsali polimerik bir kompozit materiallar, fenol-formaldegid, fenol-formaldegid, 200-300 ° C, Polisiid va kremniy bilan 250-400 ° C gacha. AL, Mg-ga asoslangan metall kompozit materiallari va B, C, SI, Sic 400-500 ° C uchun ishlatiladi; Ni qotishmalariga asoslangan kompozit materiallar 1100-1200 ° C gacha bo'lgan haroratda, 500-1700 ° C gacha, uglerod va keramika asosida 1700-2000 ° C gacha . Tarkibiy, issiqlik qalqoni, radio va elektr va boshqa materiallar sifatida kompozitlardan foydalanish, mashinalar va agregatlarning resurslari va energetikasini ko'paytirish, tubdan yangi tugunlar, qismlar va inshootlarni yaratishga imkon beradi. Korpus materiallarining barcha turlari kimyoviy, to'qimachilik, tog'-kon muhandislik, mashinasozlik, transportda sport anjomlari ishlab chiqarish va boshqalarda qo'llaniladi.

3. Kompozit materiallarni qo'llashning iqtisodiy samaradorligi

Kompozit materiallarning arizalari cheklanmagan. Ular aviakompaniyalarga yuqori yuklangan qismlar (kesish, bel, qovurg'alar, panellar, kompressor pichoqlari va turbellari va turbinalar va turbellar, avtomobilsozlik sanoatida ishlatiladi. Qurilish sohasida tanalarni osonlashtirish, buloqlar, ramkalar, bamperlar va boshqalar), qazib olish va boshqalar, kombinatlar, kombinatlarning bir qismlari, tog 'miqdori va boshqalar. boshqa hududlarda milliy iqtisodiyotda.

Ariza Kompozit materiallar dvigatellar, energetika va transport qurilmalarini ko'paytirish, mashinalar va asboblarni kamaytirishda yangi sifatli poyga qiladi. Ya'ni metrix bo'lmagan kompozitsion materiallar kemada va avtomobilsozlik sanoatida polimer karb nurlari (poyga mashinasbasi, shassi, eshkak eshish); Bular, isitma panellari, sport anjomlari, kompyuterning bir qismi ishlab chiqariladi. Yuqori modulli Karb nurlari samolyotlarning ishlab chiqarishi, kimyo sanoati uchun uskunalar, rentgen uskunalarida va boshqa qismlarda ishlatiladi. Uglerod matritsasi bilan karbon kauchuk har xil turdagi grafitni almashtiradi. Ular termal himoyada, aviatsiya tormoz disklari, kimyoviy chidamli uskunalar uchun ishlatiladi. Boronolochets-dan olingan mahsulotlar aviatsiya va kosmik texnologiyalarda (profillar, panellar, rishtalar va kompressorlar, vintli pufaklar, vertolyotlar va boshqalar). Organlar elektr nurlanishi, aviatsiya texnikasida izolyatsion va tarkibiy material sifatida ishlatiladi.

Ishlatilgan adabiyotlar ro'yxati

Gorchakov G.I., Bajenov Yu.M. Qurilish materiallari / g.i. Gorchoqov, Yu.M. Bazenov. - m .: Stroyzdat, 1986 yil.

Qurilish materiallari / yaqin Ed.V.G yaqin Mikulskiy. - m .: DS, 2000 yil.

Umumiy qurilish materiallari / ER. I.A. Fishingeva. - m.: Oliy maktab, 1987 yil.

Qurilish materiallari / tahririyat ostida Gorchakov. - M: Oliy maktab, 1982 yil.

Evad v.v. Qurilish materiallari, ularning ishlab chiqarish, xususiyatlari va testlari / V.V. Evaald. - C-Pb .: L-M, 14-asr., 1933 yil.

Kompozit material

Kompozit material (kompozit, km) - ikki yoki undan ortiq komponentlardan iborat sun'iy ravishda yaratilgan nohamogenatli materiallar orasidagi belgilangan chegaradan iborat. Ko'pgina kompozitlarda (qatlam qilingan narsadan tashqari) tarkibiy qismlarni matritsaga bo'lish va unga kiritilgan mustahkamlovchi elementlarga bo'lish mumkin. Tarkibiy kompozitlarda keng qamrovli elementlar odatda materialning zarur mexanik xususiyatlarini (kuch, qattiqlik va boshqalar) va matritsani elektr energiyasini elektr energiyasini almashtirish va ularni mexanik shikastlanishdan himoya qiladi Atrof-muhit.

Kompozitsiyaning mexanik xatti-harakati kuchaytirish elementlari va matritsalarning xususiyatlari, shuningdek ular o'rtasidagi munosabatlarning mustahkamligi bilan belgilanadi. Materialning samaradorligi va bajarilishi dastlabki tarkibiy qismlarning to'g'ri tanloviga va ularning dastlabki xususiyatlarini saqlab, tarkibiy qismlar o'rtasida qattiq bog'lanishni ta'minlash uchun mo'ljallangan.

Elementlarni va matritsalarning kombinatsiyasi natijasida tarkibiy qismlarning boshlang'ich xususiyatlarini aks ettiruvchi, balki alohida komponentlar mavjud bo'lmagan xususiyatlarni o'z ichiga oladi. Xususan, mustahkamlovchi elementlar va matritsalar o'rtasida bo'lgan bo'lim chegaralari, materiallarning yoriq qarshiligini sezilarli darajada oshiradi, statik kuchning o'sishi pasayishiga olib keladi, ammo qoidaning yopishqoqligi xarakterini oshirishga, qoida.

Tarkibni yaratish uchun turli qatlamli plomba va matritsalar qo'llaniladi. Bu getnax va tekstolit (termofant yelimpikli yopishtirilgan qog'oz yoki to'qima yoki grafit bilan yopishtirilgan plastmassa (to'qima yoki grafit bilan qoplangan plastmassa), plyuzer ... ingichka tolali materiallar mavjud Yuqori quvvatli qotishmalardan alyuminiy massasi. Bulala - bu eng qadimiy kompozit materiallardan biridir. Bu yumshoq past uglerod temir bilan yuqori uglerod po'lat po'latining eng yaxshi qatlamlari (ba'zan iplar).

Yaqinda materiallar ishlab chiqarishni yanada qulayroq yaratish maqsadida tajriba olib bormoqda va shuning uchun arzon materiallar. Yagona massaga yopishtirilgan rang-barang chiziqlar tekshirilmoqda polimerik elim (suvda eriydigan yopishtiruvchi yopishtirmalar qo'shimchalari), qisqa qatlamli tolalar bilan termoplastikning tarkibi va boshqalar.

Kompozitlarning tasnifi

Kompozitlar odatda mustahkamlovchi plomba turi bo'yicha tasniflanadi:

• tolali (mustahkamlovchi komponent - tolali konstruktsiyalar);
• qatlamlangan;
• to'ldirilgan plastmassa (mustahkam tarkibi - zarrachalar)
  • ommaviy (bir hil),
  • skelet (Bog'lovchi bilan to'ldirilgan dastlabki tuzilmalar).

Kompozit materiallarning afzalliklari

Kmning asosiy afzalligi shundaki, material va dizayn bir vaqtning o'zida yaratilgan. Tuzilma ishlab chiqarish uchun yarim tayyor mahsulotlar bo'lgan Prepreglardan tashqari. Ushbu vazifalarni bajarish uchun KM ushbu vazifalarni bajarish uchun KM yaratilganligini darhol yaratilganligini aniqlab olish kerak, ammo yangi kompozitsiyani yaratish, bu maqsadni amalga oshirishda an'anaviy materiallarning yuqori sifatli xususiyatlari xususiyatlarini belgilash uchun Ushbu mexanizmda, lekin boshqa jihatdan ulardan kam. Bu shuni anglatadiki, sm hamma narsada an'anaviy moddadan yaxshiroq bo'lishi mumkin emas, ya'ni har bir mahsulot uchun muhandis hamma narsani olib boradi kerakli hisob-kitoblar Va shundan keyingina ishlab chiqarish uchun materiallar orasidagi tegibni tanlaydi.

• yuqori o'ziga xos kuch (3500 MPA quvvat)
• yuqori qattiqlik (elastiklik moduli 130 ... 140 - 240 GPA)
• yuqori kiyim qarshiligi
• yuqori charchoq kuchi
• km dan o'lchovli dizaynlarni amalga oshirish mumkin
• qulaylik

Bundan tashqari, kompozitlarning turli xil sinflari bir yoki bir nechta afzalliklarga ega bo'lishi mumkin. Bir vaqtning o'zida ba'zi imtiyozlarga erishib bo'lmaydi.

Kompozit materiallarning kamchiliklari

Kompozit materiallar etarli katta miqdorda Ularning tarqalishini cheklaydigan kamchiliklar.

Yuqori narx

Kmning yuqori narxi ishlab chiqarishning yuqori ilmiy darajasi, maxsus qimmatbaho uskunalar va xom ashyolarni qo'llash, shuning uchun sanoat ishlab chiqarish va mamlakat ilmiy bazasi rivojlangan.

Anisotrop xususiyatlari

Kam zarbali yopishqoqligi

Yuqori aniq ovoz

Gigratsiya

Km, shuningdek, boshqa suyuqlikni yuqori kiruvchi qobiliyat bilan, masalan, aviatsiya kerosinini ham o'z ichiga olishi mumkin.

Toksiklik

Km ishlayotganda, ko'pincha zaharli bo'lishi mumkin. Agar sm odamlarga yaqin joyda joylashgan bo'lsa (bunday misol Boeing 787 Dreamliner samolyotining tarkibiy fosulati), keyin bir kishi uchun km komponentlarining har bir kishiga ta'sirini amalga oshirish uchun qo'shimcha tadqiqotlar olib boriladi km materiallar.

Operatsion ishlab chiqarish kam

Kompozit materiallar kamroq operatsion texnologik, past parvarishlash va yuqori narxga ega. Buning sababi KM dan ob'ektlarni qayta ishlash va ta'mirlash va ta'mirlash uchun maxsus vositalarni qo'llash zarurati. Ko'pincha km dan ob'ektlar odatda biron bir alomat va ta'mirlashga duch kelmaydi.

Foydalanish joylari

Yaxshi iste'mol tovarlari

Xarakterli

Bug'da bug'da turgan po'latlardagi sirtlarda hosil bo'ladi - bug 'po'latlari - qo'shimcha himoya qoplamalari miqdorida ishlatiladi. Texnologiyani qo'llash sizga muhrlar va valliklar aylanishi tsiklini oshirishga imkon beradi sanoat uskunalarisuv xo'jaligida ishlash.

Kompozit materiallar bir nechta funktsional a'lo materiallardan iborat. Noorganik materiallarning asoratlari turli qo'shimchalar bilan magniy, temir, alyuminiy silikatlarining turli qo'shimchalari bilan o'zgartiriladi. Ushbu materiallarda fazaviy o'tish metallning kuchiga yaqin bo'lgan etarli darajada yuqori mahalliy yuklarda uchraydi. Shu bilan birga, yuqori mahalliy yuk zonasida yuqori quvvatli metall-sopol qatlam er yuzasida hosil bo'ladi, shunda metall sirtning tuzilishini o'zgartirish mumkin.

• zirhli

Adabiyot

• Vasilyev V.V. Kompozit materiallardan tayyorlangan tuzilma mexanikasi. - m .: Murakkab muhandislik, 1988 yil. - 272 p.
• Karpinos D. M.. Katalog. - Kiev, Naukova Dumka

Shuningdek qarang

Qaydlar

Martaba

Wikimedia Foundation. 2010 yil.

Chernovshi E.A., Romanov A.D. // zamonaviy yuqori texnologiyali texnologiyalar. - 2014 yil. № 2. 46-51;

Maqola sovg'alar zamonaviy holat Kompozit materiallardan, shu jumladan murakkab texnologiyalar, dasturiy ta'minot, dasturlar, kompozitsion mahsulotlar, mahsulotni boshqarish uchun uskunalar, mahsulotni boshqarish uchun uskunalar, uskunalarni boshqarish uchun uskunalar ishlab chiqarish texnologiyasi.

Kompozit material - bu uning fizikaviy xususiyatlarida turli xil tarkibiy qismlardan iborat bo'lgan materialdir: ulardagi aksivetsiyalarni oldindan taqsimlangan metall yoki metall bo'lmagan matritsalar, ularning kombinatsiyasi kompozit materiallarni yaratadi. Tuzilishning xususiyatiga ko'ra, kompozit materiallar tolalarga bo'linadi, dumli tolali tolalar va miyentus kristallar, geterenik materiallarni bosish yoki yumshatish orqali yaratilgan qatlamli materiallar.

Bugungi kunda kompozit materiallar ayniqsa turli sohalarda talabga ega. Fiberglasning birinchi yarmida XX asrning 30-yillarning ikkinchi yarmida qilingan. 50-yillardan beri fiberglas kestilding dunyoda keng tarqalgan, yaxtalar, ishchilar va qutqaruv kemalari va baliq ovlash kemalari, qo'nish kemalari va boshqalarning soni va boshqalarning keng tarqaldi. 1967 yilda uglerod tolasini ishlab chiqarish aviatsiya aviatsiyasining aviatsiya aviatsiyasining birinchi dasturlaridan biri bo'ldi. F-111A samolyot qanotining orqa chetidagi panellari. Ichida so'nggi yillar Aerokosmik mahsulotlarida, uyali alyuminiy agregat va uglerod tolasi tomonidan uch qatlamli "sendvich" dan tuzilmalarni kutib olish mumkin. Hozirgi kunda Boeing 787 yoki Airbus A350 samolyotlarining umumiy massasining qariyb 50 foizi kompozit materiallardan iborat. Avtomobilsozlik sanoatida kompozit materiallar uzoq vaqt davomida qo'llaniladi, asosan, asosan, aerodinamik tana to'plamini ishlab chiqarish texnologiyasini ishlab chiqish. Cheklangan kompozit materiallar, dvigatel va dvigatel qismlarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Biroq, yaqin vaqtgacha korxonalar asosan kompozitlardan qismlarni qo'lda ishlatishdan foydalandilar va mahsulotlarning serveri esa jarayonlarni chuqur avtomatlashtirishni talab qilmadi. Bugun bozorda raqobatni rivojlantirish bilan, ishlab chiqarishni loyihalash va tayyorlash, shuningdek kompozitlar bilan ishlash uchun samarali uskunalarsiz qilmasdan qilmang.

Kompozit materiallardan mahsulotlar yaratish texnologiyalari

Aksariyat hollarda, kimyoviy jihatdan davolanadigan termosetting qatronlari, bog'lash jarayoni sifatida ishlatiladi, davolash jarayoni ekerotermik kimyoviy reaktsiya bilan tavsiflanadi. Poliester, epoksi, fhenolik va yuqori haroratli qatllar asosan qo'llaniladi. Ko'pincha "quruq" bazaning poydevorini ishlab chiqarishda, undan keyin bog'lovchi kompozitsiyani (nam joylashtirish, in'ektsiya, kesish / rtm) yoki u bilan birga qatl etishning asoslari ishlab chiqarishda tez-tez Film elimi bilan "quruq" bazaning muqobil tartibi ( vakuum singdirish, RFI plyonkasini infuziya / RFI). Kompozit materiallardan, shu jumladan qo'lda va avtomatlashtirilgan usullardan iborat qismlarni ishlab chiqarish uchun bir nechta asosiy texnologiyalar mavjud:

• tolali elektr energiyasini mustahkamlash materialini singdirish;
• tugatish lentasining press shaklida va o'rash orqali olingan matritsani shakllantirish;
• keyingi Sintering bilan sovuqqa bosish komponentlari;
• keyingi bosma bilan tolali qoplamalarni elektrokimyoviy qoplamalar;
• keyingi siqilish bilan to'ldirilgan matritsali plazma plazmasi yotadi;
• monolaila komponentlarining to'plamlarini partiyasi diffuzini payvandlash;
• matritsa va boshqa elementlar bilan birgalikda elektr energiyasini bo'g'ib qo'yish.

Bundan tashqari, Prepreglar (Belgilangan tarkibiy qism bilan singdirilgan bazaning asosi bo'lgan sarmoyaning asosi bo'lgan qismlar ishlab chiqarish texnologiyasi keng tarqalgan.

Dasturiy ta'minot

Mahsulotning kompozit materiallaridan dizayn vazifasi to'g'ri tanlash Ma'lum bir ish holatida zarur bo'lgan mulklarning kombinatsiyasini ta'minlaydigan kompozitsiyalar. Sertifikatlangan polimer kompozit materiallarini loyihalashda kompyuterni qayta ishlash keng qo'llaniladi, bu ko'p jihatdan turli xil dasturiy mahsulotlarni ishlab chiqdi. Ulardan foydalanish sizga mahsulot sifatini oshirishga imkon beradi, ularning ratsional dizayni vazifasini har tomonlama, samarali va tezda hal qilishni tashkil etish va tezda hal etishning davomiyligini kamaytirish imkonini beradi. Yukning notekisligi uchun buxgalterlik sizni uy-joy dizayni dizaynini ishlab chiqaradigan qalinlik bilan bir necha marta o'zgarishi mumkin.

Zamonaviy dasturiy mahsulotlarni ikki guruhga bo'lish mumkin: "ikki o'lchovli" yoki "nurli / aritilgan" bosqichida va uch o'lchovli "bosqichma-bosqich. Birinchi guruh laminator, Verctorlam Cirrus kabi dasturdir. "Uch o'lchovli" eritma - cheklangan element usuli va mavjud dasturiy mahsulotlar orasida katta tanlovdir. На рынке «технология моделирования композитов» существуют различные программные продукты: FiberSim (Vistagy / Siemens PLM Software), Digimat (e-Xstream / MSC Software Corp.), Helius (Firehole Composites / Autodesk), ANSYS Composite PrepPost, ESAComp (Altair Engineering) va boshq. .

Turli kompaniyalarning deyarli barcha ixtisoslashtirilgan dasturiy ta'minoti yuqori darajadagi CAD tizimlari - CREO elementlari / Pro, Siemens Nx, Catiya. Umuman olganda, ish quyidagicha: qatlam materiallari tanlangan, aniqlanadi oddiy parametrlar Qatlamlar to'plami, qatlamlarni shakllantirish usuli aniqlanadi, oddiy qismlar, murakkab mahsulotlar, zona yoki tarkibiy dizayn uchun qo'llaniladi. Qatlamlarni yotqizishda ularning ketma-ketligi o'rnatiladi. Mahsulotni ishlab chiqarish usuliga qarab (qo'lda tartiblash, qolip, yorliqlash, tolali displey, mumkin bo'lgan deformatsiyalar uchun materialning qatlamini qayta tahlil qilish amalga oshiriladi. Qatlamlarning tarkibi ishlatiladigan materialning kengligiga qo'llaniladi.

Qatlamlarning shakllanishi tugagandan so'ng, foydalanuvchi ularni turli maqsadlarda ishlatish imkonini beradigan mahsulot ma'lumotlarini oladi, masalan:

• dizayn hujjatlari shaklida mahsulot;
• kesish materiallari uchun manba ma'lumotlari shaklida foydalaning;
• lajer projektori uchun styling joylarining konturlarini belgilash uchun boshlang'ich ma'lumotlar.

Bormoq zamonaviy texnologiyalar Mahsulotlarni ishlab chiqarish va tayyorlash sizga quyidagilarni amalga oshirishga imkon beradi:

• aniq supurish va kesish mashinalaridan foydalanish orqali kompozit materiallarning iste'molini kamaytirish;
• ularning hisoblashning aniq blankalari va lazer prognozlaridan foydalanish orqali materialning qo'lda qo'llanilishi va qo'llanmaning qo'lini ko'rsatish sifatini oshirish;
• mahsulotlarning yuqori darajasiga erishish;
• ishlab chiqarilgan mahsulotlar sifati bo'yicha inson omili ta'sirini kamaytirish;
• xodimlarni bandlik malakasini pasaytirish.

Matritatlarni yaratish uchun uskunalar

Yog'ochni qayta ishlash va uzoq muddatli magistr modelini ishlab chiqarish va aniqlikni oshirish, CNC, o'lchash mashinalari yoki 3D skanerlari bilan uch / besh litrli maydalanuvchi mashinalari.

Besh litr tegirmoning mashinasi, (1-rasm), faqat yirik ishlab chiqaruvchilar uchun mavjud. Kichik kompaniyalar robotorizatsiyalangan komplekslarni chiziq bloklarida (chiziqli robot birligi) ishlatadi (2-rasm) Bunday holda, qattiq ramka tashqi tomondan parchalanib, keyin to'liq qayta ishlangan. Mahsulotni qayta ishlash imkoniyatiga ega bo'lmagan kompaniyalar: birinchi navbatda SAPR tizimida soddalashtirilgan model asosida ishlab chiqarilgan mahsulotning soddalashtirilgan 3D modeli qurilgan quvvat ramkasi Fitnadan. Keyin butun tashqi yuza ichki ramkaga qaragan holda tasvirlangan. Yo'lning o'lchamlari shunchalik o'zgaradiki, u mavjud CNC floding mashinasida (3-rasm) ko'rinishi mumkin. Keyin aniq yig'ilgan ramka modelga qaraydi. Ushbu usul bilan quyida usta modelining aniqligi va qo'lda ishlab chiqarilgan tugunli bo'g'imlarni talab qiladi, ammo bu sizning o'lchamlari mavjud CNC mashinalarining imkoniyatlaridan ancha yuqori bo'lgan mahsulotlarni yaratishga imkon beradi.

Anjir. 1. Beshta muvofiqlik mashinasi janob 125, 15 × 5 m masofada va 2,5 m balandlikdagi qismlarni ishlov berishga qodir

Anjir. 2. Robotorizatsiya qiluvchi kompleks kuka

Anjir. 3. "Kichik" beshta koordinaning mixlash mashinasi

Kompozitlarni yaratish uchun uskunalar

Qo'llash jarayonini mexanizatsiyalashtirishning birinchi bosqichi 4 - 5 mm bo'lgan ko'p qatlamli paketlarda milangiz shisha shisha tolali shisha va shisha kiyimlarni to'plash edi. Jaraylovlarni mexanizatsiyalashtirish uchun xodimlar xatosining ehtimolini kamaytiring, samaradorlikni oshirish, masalan, siz olishingiz mumkin bo'lgan cho'lchilik usuli tashqi bezak, Katta panellar va boshqa shisha tolali dizayn. Püskürtülüz usulida axborotni mexanizatsiyalashgan yo'l bilan olish va shisha tolali xolester yoki shisha xolesterning chiziqlaridan tortib olinadigan me'yoriylikni ta'minlash va qo'lda hosil bo'lgan me'yoriylikni ta'minlash imkonini beradi. Conosentitlardan mahsulot ishlab chiqarishni rivojlantirishning navbatdagi bosqichi uglerod plitalarini joylashtirishni avtomatlashtirilgan o'rashni joriy etish. Quruq matolarni yotqizish uchun mo'ljallangan birinchi "robot" o'ralgan tur namoyish etildi amerika kompaniyasi Magnum Venus Plastechech. Rossiyada birinchi marta bunday uskunalar Vasho OAJda amalga oshirildi. Ushbu uskuna sizga uzunligi 8 m gacha va diametrning uzunligi 3 m gacha (4-rasm) tashkil etish imkonini beradi.

Mato to'qimalarining yo'liga va mato / prepreg, lazer projektorini avtomatik ravishda kesish uchun kesish mashinalarini qisqartirish va LTPT texnik proPT-ni texnologik zapada aks ettirish va LTPTni kompyuter proPT-ni avtomatik ravishda lazerlash uchun LTPT texnik provayderini texnologik sipda aks ettirilsa. Lazer proektsion modulidan foydalanish (5-rasm) avtomatik ma'lumotlarni kompozit mahsulotning 3D modelidan avtomatik ravishda to'ldirish mumkin. Ishning bunday sxemasi vaqt xarajatlarini sezilarli darajada kamaytiradi, jarayon samaradorligini oshiradi, kamchiliklar va xatolar ehtimolini kamaytiradi va ma'lumotlarni boshqarish osonlashtiradi. An'anaviy hisob-kitoblarning murakkabligini kamaytiradigan "Kesish mashinasi - bu proektsion lazer" kompleksi 3 ga yaqin kesimning murakkabligini pasaytiradi, bu esa hisoblashning murakkabligi 30% ni tashkil qiladi, ya'ni moddalardan foydalanish koeffitsienti oshadi 15 dan 30% gacha tejang.

Uglerodni o'rash usulida o'qqa tutadigan uglerodning shakllanishi eng yuqori deformatsiya va kuch xususiyatlariga ega mahsulotlarni olishga imkon beradi. Shamollash usullari "quruq" va "ho'l" ga bo'linadi. Birinchi holda, ish haqi spazlar, jabduqlar yoki lentalar shaklida o'rash uchun ishlatiladi. Ikkinchisida - mustahkamlovchi materiallarni emlash to'g'ridan-to'g'ri o'rash jarayonida amalga oshiriladi. So'nggi paytlarda tolali yo'nalishni boshqarish uchun kompyuter tizimlaridan foydalaniladigan uskunalar ishlab chiqilmoqda. Bu sizga egilish va tartibsiz shaklga ega, shuningdek, murakkab geometriya bo'lgan mahsulotlar bor. Muvorli materiallarni har qanday yo'nalishda tutashtirish mumkin bo'lgan tolali materiallarni kuchaytirishda moslashuvchan texnologiyani kuchaytirish uchun uskunalar ishlab chiqilmoqda.

Anjir. Avtomatlashtirishni avtomatlashtirish uchun 4 ta mashinalar Yuklashlar - 1200 FPS mag cincinnati

Anjir. 5. Lazerni joylashtirish tizimi (yashil kontur)

Geometriya va mahsulotning ichki tuzilmasini boshqarish uchun uskunalar

Mahsulotlar ko'pincha egri chiziqli formalarga ega, an'anaviy "passimal" usullari mumkin emasligini tekshiring. 3D skanerlash yordamida siz jismoniy namunani kompyuterning 3D modeliga to'g'ri keladigan aniqligini aniqlashingiz mumkin. 3D skanerlash uchun siz "qo'l" yoki aloqada bo'lmagan optik / lazerli optik / lazerli optikani / lazerli optik tizimni koordinata o'lchash mashinasidan foydalanishingiz mumkin. Biroq, kontsertsiz skanerlash tizimlaridan foydalanishda, qoida tariqasida, oyna va yuqori grafiklar bilan to'g'ri ishlay olmaydi. "Qo'llarni o'lchash" dan foydalanganda, bir necha ketma-ket qayta o'rnatilishi talab qilinadi, chunki o'lchash qo'llari dizayni tufayli ish maydoni 1,2-3,6 m radiusi bilan cheklanadi.

Shuningdek, shishadagi muammolar mavjud. Sifatli nazorat - bu sifatli boshqaruv tayyor mahsulot (Havo bo'shlig'ining etishmasligi yo'q) va operatsiya paytida korroziya. Kema korpuslarini inspositlardan yo'q qilmaslik uchun rentgen, rentgen rentgeni keng qo'llaniladi, ammo ular bir qator mulohazalar uchun kamaytirishga intilishadi. Yaqinda nashriyot infraqizil termografiya (Termal tasvirlovchilari) bilan to'plamlarni aniqlashni tasvirlash uchun paydo bo'ldi. Shu bilan birga, X-ray NK usullari to'plamlar tomonidan aniqlanganligini tekshirish, ularning o'lchamlarini o'lchashiga yo'l qo'ymang va kuchning xususiyatlarini o'zgartirish uchun ularning kamchiliklarining chuqurligini aniqlamang.

Xulosa

Ayni paytda, Rossiyada kompozit yig'inlarni avtomatlashtirishni jadal rivojlantirish, shu jumladan matrislarni yaratish uskunalari intensiv boshlanadi. Ko'pincha faqat bajariladi alohida elementlar Avtomobillarni sozlash uchun aerodinamik tana to'plami. Muvaffaqiyat - bu 12700 ta asosiy sayohatchining dizaynida, shuningdek, avtomobil avtomatlashtirilgan to'qimalarini loyihalashda dizayndagi va qurilishdagi tolalarni joriy etish. Ammo bu shaxsiy misollar, raqobatbardoshlikni oshirish, yangi texnologiyalarning kompleks joriy etilishi zarur.

Bir nechta tarkibiy qismlarga asoslangan materiallar, ular tezkor va texnologik xususiyatlarini keltirib chiqaradi. Kortalar metall, polimer yoki keramika asosida matritsaga asoslangan. Qo'shimcha mustahkamlash tolalar, plyonka kristallari va turli zarralar shaklida to'ldiriladi.

Kompozitlar - kelajakmi?

Plaptyumity, kuch, keng tarqalgan Ilovalar - bu zamonaviy kompozit materiallar naqadar ajralib turadi. Ishlab chiqarish nuqtai nazaridan nima? Ushbu materiallar metall yoki metall bo'lmagan asosdan iborat. Materialni kuchaytirish uchun katta kuch ishlatilgan. Borik, uglerod, shisha tolalari yoki po'lat yoki qorlium iplari bilan mustahkamlangan plastmassalar orasida ajralib turishi mumkin. Agar tarkibiy qismlarning tarkibi, turli kuch, elastiklik, abraziv qarshilik ko'rsatilishi mumkin.

Asosiy turlari

Kasonlar tasnifi metrimikatsiya metrimikasi metritsalarga asoslangan bo'lib, ular metal va metall bo'lmagan. Alyuminiy, magniy, nikel va ularning qotishmalariga asoslangan metall matritsali materiallar asosiy metallda erimagan tolali materiallar yoki refrakt zarralari tufayli qo'shimcha kuchga ega bo'ladi.

Metall matritsasi bilan kompozitlar polimerlar, uglerod yoki kulolchilikka asoslangan. Polimer Matritsalar, epohlar, poliamid va fenol formaldegidlari eng mashhur. Tarkibning shakli matritsa tomonidan beriladi, bu turdagi bog'lab turadi. Tolalar, jabduqlar, iplar, ko'p qatlamli matolar, materiallarni qattiqlashtiradi.

Kompozit materiallar ishlab chiqarish quyidagi texnologik usullar asosida amalga oshiriladi:

• tolali elektr energiyasini mustahkamlash materialini singdirish;
• tugatishning lentalari va matritsaning press shaklida shakllantirish;
• keyingi sinnatilgan komponentlarning sovuq bosilishi;
• tolalar va keyingi bosish bo'yicha elektrokremik qoplama;
• matritsaning plazma plapasi va keyingi siqish bilan.

Tugatish nima?

Ko'pgina sohalarda kompozit materiallar ishlatilgan. Bu nima, biz aytdik. Bular maxsus tolalar yoki kristallar bilan mustahkamlangan bir nechta tarkibiy qismlarga asoslangan materiallar. Bosmalarning o'zi tolalarning kuchi va egiluvchanligiga bog'liq. Tugatishning turiga qarab, barcha kompozitlarni ajratish mumkin:

• fiberglasda;
• uglerod tolalari bo'lgan karb tolalari;
• borovolokniti;
• tashkilotlar.

Qayta, uchta, to'rtta va undan ortiq mavzularga ko'proq mos kelishi mumkin, ularda kuchliroq va ishonchli operatsiya kompozitsion materiallar bo'ladi.

Yog'och kompozitlar

Alohida-alohida, daraxtli kompozitura haqida gapirish kerak. U boshqa turdagi xom ashyoning kombinatsiyasi bilan, yog'och esa asosiy tarkibiy qism sifatida ishlaydi. Hamma polimer kompozitsiyasi Uchta elementdan iborat:

• maydalangan yog'och zarralari;
• termoplastik polimer (PVX, polietilen, polipropilen);
• o'zgartiruvchi shaklida kimyoviy qo'shimchalar majmuasi - ular material tarkibida 5% gacha.

Eng mashhur ko'rinish yog'och kompozitlar - Bu kompozit taxta. Uning o'ziga xosligi shundaki, bu xususiyatlar va yog'ochni va polimerlarni birlashtiradi, bu uning ishlatilishi doirasini sezilarli darajada kengaytiradi. Shunday qilib, taxta zichlik bilan ajralib turadi (tayanch qatroni uning indikatori va yog'och zarralarining zichligiga ta'sir qiladi). Shu bilan birga, material ekologik jihatdan do'st bo'lib, tuzilish, rang va xushbo'y hidni saqlab qoladi tabiiy daraxt. Murakkab taxtalardan foydalanish mutlaqo xavfsizdir. Polimer qo'shimchalari tufayli kompozit kengashi yuqori darajadagi kiyinish va namlikning chidamliligini oladi. U uzoq yuk bo'lsa ham, teraslar, bog'lar yo'llarini tugatish uchun ishlatilishi mumkin.

Ishlab chiqarish xususiyatlari

Yog'ochning kompozitlari ularda yog'och bilan polimer bazasining kombinatsiyasi tufayli maxsus tuzilishga ega. Ushbu turdagi materiallar orasida yog'och chip, turli zichlik, yo'naltirilgan plitalar va yog'och polimer kompozitini belgilash mumkin. Ushbu turdagi kompozit materiallar ishlab chiqarish bir necha bosqichda amalga oshiriladi:

1. Zamin o'tin. Buning uchun g'ushtalar ishlatiladi. Yog'ochdan keyin yog'ochni fraktsiyalarga bo'lingan va bo'lingan. Agar xom ashyo namligi 15% dan yuqori bo'lsa, u albatta quritiladi.
2. Ba'zi nisbatlardagi asosiy tarkibiy qismlar olinadi va aralashtiriladi.
3. Tayyor mahsulot bosilgan va tovar turini olish uchun formatlangan.

Asosiy xususiyatlar

Biz eng mashhur polimer kompozit materiallarini tasvirladik. Bu nima, endi tushunarli. Qatrlangan tuzilishga rahmat, har bir qatlamni parallel uzluksiz tolalar bilan kuchaytirish imkoniyati mavjud. Bu zamonaviy kompozitlarning xususiyatlari haqida alohida ahamiyatga ega bo'lishi kerak:

• vaqtinchalik qarshilik va chidamlilik limitining yuqori qiymati;
• yuqori darajadagi egiluvchanlik;
• qatlamlarni mustahkamlash orqali erishilgan kuch;
• qattiq ekspluatatsiya tolalari tufayli kompozitlar kuchlanish kuchlanishiga yuqori qarshilik ko'rsatishadi.

Metallga asoslangan kompozitlar yuqori kuch va islomga chidamli, ular deyarli instiriq holda ajralib turadi. Tolaning tuzilishi tufayli yoriqlarni ko'paytirish darajasi kamayadi, bu ba'zan matritsada paydo bo'ladi.

Polimer materiallari

Polimer kompozitlari ulardan foydalanish uchun katta imkoniyatlar ochadigan turli xil imkoniyatlarda taqdim etiladi turli xil joylarStomatologiyadan va aviatsiya uskunalari ishlab chiqarish bilan yakunlanadi. Polimerlar asosida kompozitlarni to'ldirish turli moddalar tomonidan amalga oshiriladi.

Qurilish, neft va gaz sanoati, avtomobil va temir yo'l transporti mahsulotlarini ishlab chiqarishning eng istiqbolli yo'nalishlarini hisobga olish mumkin. Aynan shu sohalardagi polimer kompozit materiallaridan foydalanish hajmining 60 foizini tashkil etadi.

Polimerning yuqori barqarorligi tufayli korroziya, siljitish natijasida olingan mahsulotlarning keng barqarorligi tufayli, energiya mahsulotlari ishonchliligi va ishonchliligi va chidamlilik darajasi oshadi.

Ommaviy turlarni ko'rib chiqing

Fiberglas

Ushbu kompozit materiallarni mustahkamlash uchun shisha tola ishlatiladi, eritilgan noorganik shisha. Matritsa termogerga asoslangan sintetik qatronlar va yuqori kuchni ajratadigan, past issiqlik o'tkazuvchanligi, yuqori elektr izolyatsion xususiyatlari. Termoplastik polimerlar. Dastlab, ular gumbaz shaklidagi inshootlar shaklida antenna yarmarkasblari ishlab chiqarishda ishlatilgan. Zamonaviy dunyoda fiberglas qurilish sektorida, kemasozlik, maishiy uskunalar va sport buyumlari va sport buyumlari, elektronika sohalarida keng qo'llaniladi.

Ko'pgina hollarda fiberglaz püskürtmeysiya asosida ishlab chiqariladi. Ushbu usul, ayniqsa, qayiqlar, qayiqlar, qayiqlar, kabinalar kabi kichik va o'rta ishlab chiqarishda samarali hisoblanadi yo'l transporti, temir yo'l avtomobillari. Püskürtme Technology samaradorlik uchun qulay, chunki stakanni chizish shart emas.

Shiddatli

Polimerlarga asoslangan kompozit materiallarning xususiyatlari ularni turli sohalarda ishlatishga imkon beradi. Ularda tsellyuloza asosida sintetik va tabiiy tolalardan olingan uglerod tolalari pliter sifatida ishlatiladi. Tolalar bir necha bosqichlarda termal ishlov beriladi. Uglerod tolasining fiberglaslari bilan taqqoslaganda, materialning qulayligi va kuchi bilan past zichlik va undan yuqori. Mashina va raketa san'atida uglerod yo'nalishi, kosmos va tibbiy asbob-uskunalar, velosipedlar va sport aksessuarlaridan foydalanishning noyob xususiyatlari tufayli foydalaniladi.

Buklama

Bular termosetting polimer matritsasiga kiritilgan zerikarli tolalar asosida ko'p kiyakon arboblar materiallari. Tolalarning o'zlari mo'ylovlar, yordamchi shisha ip bilan namlangan zararlar bilan ta'minlangan. Iplarning katta qattiqligi materialning agressiv omillar uchun kuch va mustahkamlikni ta'minlaydi, ammo shu bilan birga, ishlov berishni murakkablashtiradigan aktitatsiyada farq qiladi. Boroplastik vositalardan foydalanish ko'lami qimmat, shuning uchun asosiy aviatsiya va kosmik sanoatda cheklangan.

Organoplastik

Ushbu kompozitlarda sintetik tolalarda asosan sintetik tolalar - jabduqlar, iplar, matolar, qog'oz. Ushbu polimerlarning maxsus xususiyatlari orasida kam zichlik shisha va uglerod uslublari, yuqori darajada keskinlik kuch va yuqori ta'sirli qarshilik va dinamik yuklarga nisbatan qulaylik qayd etiladi. Ushbu kompozitsion material mashinalar, yuk tashish, avtomatik muhandislik, kimyoviy muhandislik sohalarida keng qo'llaniladi.

Samaradorlik nima?

Noyob kompozitsiya tufayli kompozit materiallardan turli sohalarda foydalanish mumkin:

• samolyot va dvigatellarning qismlarini ishlab chiqarishda aviatsiyada;
• isitish ta'siriga duchor bo'lgan asboblarning elektr stantsiyalarini ishlab chiqarish uchun kosmik texnologiyalar;
• engil jismlar, ramkalar, panellar, bamperlar yaratish uchun avtomobilsozlik sanoati;
• burg'ulash asboblarini ishlab chiqarishda tog'-kon sanoati;
• ko'p tirqishli tuzilmalar bo'yicha ko'p tirnoqlar, yig'ma tuzilmalarning elementlarini yaratish uchun fuqarolik qurilishi uchun fuqarolik qurilishi.

Kompozitlardan foydalanish dvigatellarning kuchini ko'paytirishga imkon beradi, energetika qurilmalari, mashina va uskunalarni kamaytirish.

Xo'sh, istiqbollar qanday?

Rossiyada sanoat vakillarining fikriga ko'ra, kompozit material yangi avlod materiallarini anglatadi. 2020 yilga qadar kompozit mahsulotlarning ichki ishlab chiqarish hajmi oshishi rejalashtirilgan. Mamlakatimizda yangi avlodning kompozitsion materiallarini ishlab chiqishga qaratilgan mamlakat hududida amalga oshirilmoqda.

Kadrlardan foydalanish turli sohalarda tavsiya etiladi, ammo u yuqori texnologiyalar bilan bog'liq sanoat korxonalarida eng samarali hisoblanadi. Masalan, bugungi kunda yo'q havo kemalari Kompozitlardan foydalangan holda yaratilmagan va ba'zilari polimer kompozitlarining 60 foizidan foydalanadi.

Har xil mustahkamlovchi elementlar va matritsalarni birlashtirish imkoniyati tufayli, o'ziga xos xususiyatlar to'plami bilan kompozitsiyani olish mumkin. Va bu, o'z navbatida, ushbu materiallarni turli sohalarda qo'llash imkonini beradi.