види композиційні матеріали застосовують в хімічній, текстильній, гірничорудної, металургійної промисловості, машинобудуванні, на транспорті, для виготовлення спортивного спорядження та ін
.3 Класифікація композиційних матеріалів
1. Волокнисті композиційні матеріали.
Композиційні матеріали з волокнистих наповнювачем (упрочнителем) за механізмом армуючого дії ділять на дискретні, в яких відношення довжини волокна до діаметру l / d »10? 10?, і з безперервним волокном, в яких l / d »?. Дискретні волокна розташовуються в матриці хаотично. Діаметр волокон від часток до сотень мікрометрів. Чим більше відношення довжини до діаметру волокна, тим вище ступінь зміцнення.
Часто композиційний матеріал являє собою шарувату структуру, в якій кожен шар армований великим числом паралельних безперервних волокон. Кожен шар можна армувати також безперервними волокнами, виткані в тканину, яка представляє собою вихідну форму, по ширині та довжині відповідну кінцевого матеріалу. Нерідко волокна сплітають в тривимірні структури.
. Дисперсно-зміцнені композиційні матеріали.
На відміну від волокнистих композиційних матеріалів у дисперсно-зміцнених композиційних матеріалах матриця є основним елементом, що несе навантаження, а дисперсні частинки гальмують рух в ній дислокацій. Висока міцність досягається при розмірі частинок 10-500 нм при середній відстані між ними 100-500 нм і рівномірному розподілі їх в матриці. Міцність і жароміцність залежно від об'ємного вмісту зміцнюючих фаз не підкоряються закону адитивності. Оптимальний вміст другої фази для різних металів неоднаково, але зазвичай не перевищує 5-10 об. %.
Використання як зміцнюючих фаз стабільних тугоплавких сполук (оксиди торію, гафнію, ітрію, складні з'єднання оксидів і рідкоземельних металів), нерастворяющіеся в матричному металі, дозволяє зберегти високу міцність матеріалу до 0,9-0,95 Т. У зв'язку з цим такі матеріали частіше застосовують як жароміцні. Дисперсно-зміцнені композиційні матеріали можуть бути отримані на основі більшості застосовуваних в техніці металів і сплавів.
3. Стекловолокніти.
Стекловолокніти - це композиція, що складається із синтетичної смоли, яка є сполучною, і скловолокнистого наповнювача. Як наповнювач застосовують безперервне або коротке скловолокно. Міцність скловолокна різко зростає із зменшенням його діаметра (внаслідок впливу неоднорідностей і тріщин, що виникають в товстих перетинах). Для практичних цілей використовують волокно діаметром 5-20 мкм з=600? 3800 МПа і? =2? 3,5%.
Властивості скловолокна залежать також від вмісту в його складі лугу; кращі показники у бесщелочного стекол алюмоборосилікатного складу.
. Карбоволокніти.
Карбоволокніти (углепласти) представляють собою композиції, що складаються з полімерного сполучного (матриці) і упрочнителей у вигляді вуглецевих волокон (карбоволокон).
Висока енергія зв'язку С-С вуглецевих волокон дозволяє їм зберегти міцність при дуже високих температурах (в нейтральній і відновної середовищах до 2200 ° С), а також при низьких температурах. Від окислення поверхні волокна захищають захисними покриттями (піролітичних). На відміну від скляних волокон карбоволокна погано змочуються сполучною (ни...
