ій розподілена друга фаза - зазвичай більш жорстка, ніж матриця, яка служить для поліпшення тієї чи іншої властивості. В основі поділу трьох згаданих класів композиційних матеріалів лежать особливості їх структури. Для дисперсно-зміцнених композицій характерною є мікроструктура, коли в матриці рівномірно розподілені дрібні частки розміром від 0,01 до 0,1 мкм в кількості від 1 до 15 об.%.
У композиціях, зміцнених частинками, розмір останніх перевищує 1 мкм, а зміст - 20-25 об.%. Для структури армованих-зміцнених композитів характерні значна анізодіаметрічность армуючих волокон - їх діаметр коливається від часток мікрона до десятків мікрон, а довжина - від мікронів до безперервних волокон практично необмеженої довжини при вмісті від декількох відсотків до 70-80 об.%. В останні роки з'явився ще один клас композиційних матеріалів - так звані нанокомпозити, структура яких характеризується включенням другої фази з розмірами в декілька нанометрів, зміст якої теж досить невелика.
.2 Переваги композиційних матеріалів
Істотне підвищення деяких характеристик, яке є найважливішою перевагою композиційних матеріалів, на практиці призвело нині до відносно широкому застосуванню лише двох груп матеріалів на їх основі: високоміцних і жаростійких. Торкнемося їх трохи докладніше.
Природа зміцнюючого ефекту в КМ пов'язана з використанням двох матеріалів з різними міцністю і модулем. Якщо говорити про упрочняющей ролі компонентів КМ, то в загальному вигляді цей ефект слід пов'язати з появою в матеріалі поверхні розділу фаз і прикордонних шарів, що примикають до неї. Саме вищі характеристики матеріалу прикордонних шарів забезпечують зростання міцних показників матеріалу, і саме з цієї причини в дисперсно-зміцнених композитах прагнуть до використання тонкодисперсних жорстких компонентів, розподілених в більш пластичної матриці. У композиціях, зміцнених частинками, їх вміст досягає великих значень - 40-50% і більше. У такій системі реалізація найбільш високих показників досягається за умови хорошого контакту (змочування) на поверхні розділу. Разом з тим можливість хімічної взаємодії на поверхні і в прикордонному шарі, особливо в умовах експлуатації, небажана, оскільки це може призвести до втрати зміцнюючого ефекту.
Для досягнення максимального зміцнюючого ефекту більш міцний компонент повинен грати роль посилюючої, упрочняющей структури. Для цього необхідно, щоб зміцнюючі елементи мали достатню довжину, в цьому випадку міцність зчеплення з матрицею досить велика, щоб вони могли виконати свою основну роль арматури. Цілком природно, що в цьому випадку найбільш вигідною формою використання армуючої фази є тонке волокно: відомо, що із зменшенням товщини волокон їх міцність помітно зростає.
Інше найважливіше напрям практичного використання КМ - підвищення жароміцності, тобто здатності зберігати високий рівень механічних характеристик при підвищених температурах. У цьому випадку основна небезпека, яка визначає можливість застосування монолітних матеріалів, - разупрочнение при температурах, значно поступаються абсолютним темпера?? Урам плавлення (для металів), або розм'якшення при температурах, також істотно менших температуру плавлення. Усі матеріали такого роду можуть бути зміцнені волокнами, однак для цього придатні лише такі види волокон, температура плавлення яких значно вище темп...
