Sammas - kompozit anyagok
A kompozit anyag (kompozit a latin Compositio - rajz) - jelenti a komplex többkomponensű mesterséges szerkezet, amely mátrix (kötőanyag) és erősítő töltőanyagot. elválasztva őket egyértelmű határ, ahol a kapott anyagot jellemzi tulajdonságokkal, amely senki sem, külön-külön, alkatrész használt és kihasználja az egyes.
Matrix - komponens folyamatos az egész anyag térfogata az építés.
Megerősítés vagy erősítő elemet - időszakos, a levágott anyag a ömlesztett kiszerelésű készítmény. Az „erősítő” jelentése „be az anyagot, hogy változtatni annak tulajdonságait” (nem feltétlenül „megerősítés”).
Az erősítő komponensek biztosítják a szükséges mechanikai jellemzőit az anyag, és a mátrix kötőanyagként biztosítja számukra, hogy működjenek együtt a szilárdsági tulajdonságai a két komponens, és megvédje őket a mechanikai sérülésektől és korrozív környezetben. Kiválasztásával az összetételét és tulajdonságait a töltőanyag és a mátrix, arányuk, töltőanyag orientáció, lehetséges egy olyan anyaggal, egy kívánt kombinációja a teljesítmény és a feldolgozási jellemzők.
A mechanizmus a keményedés kompozitot is két csoportra oszthatók. Alapján keményedés kompozitok az első csoport az az elv, nagy szilárdságú erősítő mátrix, teherviselő (vasbeton, üvegszál, stb.) A második csoportba a diszperzió-edzett anyagok. A vezető szerepüket a szerkezeti tényező. A szerepe keményedési fázisában csökken, hogy megkönnyítse a kialakulása egy alépítmény a folyamat kompozit előállítási.
Az összetett ötvözet eltér a kész kompozit különálló komponensek megtartsák belső tulajdonságok. A komponensek, hogy kölcsönhatásba lépnek a határfelületen az összetett rész, amely csak a pozitív új tulajdonságokkal. Egy ilyen eredmény érhető csak akkor, ha a kompozit anyag sikeresen kombinált tulajdonságok a komponensek, azaz a Működési kompozit mutathatja csak a kívánt tulajdonságokat a komponensek, és ezek hátrányai részben vagy teljesen megsemmisülnek.
Például, ha a bimetál szalag réz-vas használt termosztátok, vannak hegesztve egymással, melegítés hatására a kompozit miatt a belső keletkező feszültségek miatt nagy a különbség a jellemző hőtágulási tényezők, a szalag meg van hajlítva. Ez a csík, így része a kapcsoló lehet használni, hogy szabályozza a hőmérsékletet.
tehát:
1) előállított összetett szerez egy új és jobb tulajdonságokkal, és így tud végezni kiegészítő funkciókat (a multifunkcionális anyag);
2) specifikus adatokat kompozitok jobb, mint az összetevőkből, külön-külön vagy együtt, kivéve a határ folyamatok
3) Az összetett hatása az egyes komponensek mindig megjelennek a teljes egészében a folyamatok a lezajló folyamatok a határfelületen.
Aktív használat kompozitok kezdődött a '70 -es évek elején, bár az ötletet, hogy az a két vagy több kiindulási anyagokat komponensként alkotó összetett közegben óta létezik, amíg az emberek kezelni kell az anyagokat.
Létrehozása céljából az összetett - elérése tulajdonságok kombinációit nem járó egyes kiindulási anyagok egyedül. Így a kompozit anyagokból készülhetnek, amelyek önmaguk nem felelnek meg a követelményeknek. Mivel ezek a követelmények kapcsolódnak a fizikai, kémiai, technológiai és egyéb tulajdonságait, ez a tudomány a kompozitok találkozásánál különböző területeken a tudás és részvételét igényli a kutatók a különböző tudományágak.
Osztályozása kompozit anyagok
Osztályozása kompozitok végezhetjük különböző szempontok szerint:
1) az az alkatrészek jellege (általában a mátrix anyag). fémből; polimer; LCD; kerámia; más szervetlen anyagok (szén-, oxidok, boridok, stb).
Ha az egyik komponens a kompozit folyamatos az egész mennyiség, és a másik nem folytonos, megszakad, az első komponens a mátrix, és a második - az erősítő töltőanyagot. A mátrix a kompozit anyag egy monolitikus, transzferjét és eloszlását a stressz a töltőanyag határozza hő-, nedvesség-, lánggal és kémiai anyagokkal szembeni ellenállás. Vannak kompozitok, melyek a koncepció mátrix és az erősítés nem alkalmazható, például, laminált kompozitok, amelyek váltakozó rétegek, vagy pszeudo amelynek vázszerkezetet. Pszeudoötvözetek úgy állítjuk elő, egy porózus előgyártmány alacsony olvadáspontú komponensek, a szerkezet két hatoló folytonos keretben. Jellemzően, kompozitok a közös neve a mátrixanyaggal.
2) a kompozit szerkezet. csontváz; mátrix; réteges; kombinált.
Keretezéssel kompozitok közé tartoznak például, pszeudoötvözetek impregnálási módszerrel; egy mátrix szerkezete van és diszperziós-keményített szál kompozit anyagok; egy réteges szerkezet - kompozitok álló rétegek váltakozásából fóliát vagy lemezt anyagok különböző jellege vagy összetétele; kombinálva a szerkezet - amely a kombinációja az első három csoport (például, pszeudoötvözetek, amely keret edzett diszpergált zárványok - frame-mátrix szerkezet, stb).
3) A geometriája az erősítő komponens (töltőanyag) por és granulált (szemcsés megerősített); rost (erősített szálak, vannak osztva diszkrét és folytonos); laminátumokat (erősített filmek, lemezek, rétegelt segédanyagok).
4) a elrendezése alkatrészek - izotróp vagy kvázi-izotróp (por, szemcsés-erősített, erősített véletlenszerűen diszpergált részecskék, diszkrét vagy folytonos szálak, stb). anizotrop (rostos, rétegezve egy bizonyos orientációban az erősítő elemek képest a tömb).
Izotróp anyag ugyanolyan tulajdonságokkal minden irányban, anizotrop - más. Között izotrop kompozitok pszeudoötvözetek és kaotikusan erősített anyag. Keményítése véletlenszerűen erősített kompozitok rövid (diszkrét) tű alakú részecskék, orientált térben véletlenszerűen. Mint ilyen részecskék szegmensek rostok vagy bajusz (bajusz), ahol a kompozit kapunk kvázi-izotróp, azaz mikro anizotróp de izotróp macrovolume összes termék.
Anizotrópia egy szerkezeti kompozit, azt megállapító különösen gyártásához szerkezetek, amelyekben a legjobb felhasználása azt. Képességét, hogy ellenőrizzék a tulajdonságait újonnan kifejlesztett anyagok különösen jól végrehajtani a tervezés hibrid (megerősített többféle töltőanyagok) kompozitok, jelentős hatással van javításáról szóló technológiai tervezés. Például, kompozitok mátrix szerkezetű erősített erősítő elemek orientált egy bizonyos módon a térben, amelyek rendezett megerősített. Ők vannak osztva odnoosnoarmirovannye vagy egyirányú (a helyét a vasalás egyik tengely mentén), dvuhosnoarmirovannye (síkbeli elrendezése szelepeket) és trehosnoarmirovannye (a távoli helyen a megerősítés).
Gyakran a kompozit anyag egy réteges szerkezetű, ahol minden réteg van megerősítve nagyszámú párhuzamos szálakból. Azonban, minden réteg is lehet folyamatos szálakkal erősített, szövött szövet egy adott minta, amely képviseli az eredeti alakját, a szélessége és hossza a megfelelő kiindulási anyagból. Kifejlesztett eddigi megerősítése geometria hagyjuk, hogy hagyjon fel rétegesen építmények anyaga: üvegszálas szőni háromdimenziós szerkezetét. Bizonyos esetekben, ezen a ponton, akkor adja meg a formáját egy olyan összetett termék. Közötti választás lehetséges erősítő típusok alapul gazdasági megfontolások és követelmények a terméket.
Hagyományosan az anyagválasztás és a design tervezés komponenseket külön feladatokat. Amikor a kompozit kezdték felváltani a fém és ötvözetek ezeken a területeken, mint légijármű-gyártás, hajógyártás, autóipar, az ipari tervezés és anyagválasztás és acél csatlakozott egyszerűen különböző aspektusait egyetlen folyamatban.
Irányítsd a mikroszerkezetétől kompozit lehetővé teszi, hogy a legjobb módja annak, hogy vegye figyelembe a terhelések elosztása, ami lesz kitéve a termék. Ugyanakkor, a termék tervezése tükröződni fog és jellegzetes tulajdonságai az összetett: a függés az orientáció és forma komplexitása, ami akkor kölcsönöznek az öntési folyamat - a préselés, hengerelt, kanyargós, vasalás, stb felmerült nehézségek tervezése során a termék és anyag. ez azt sugallja, hogy az ipari tervezés egyre inkább függ a közös fejlesztése szakemberek különböző területeken, valamint a számítógépes szimulációk e művek. Csak ilyen módon biztosítható a teljes kihasználását a potenciális kompozitok jövőbeli technológiákat.
Meg kell jegyezni, hogy együtt összetett szerkezeti anizotrópia léteznek technológiai anizotrópia alatt következik be képlékeny deformációja izotrop anyagok, és fizikai anizotrópia rejlő, például kristályok és a kapcsolódó jellemzői a kristályrács szerkezetének.
5) a komponensek száma. polimatrichnye - segítségével az egyik anyag számos mátrix; hibrid (polyreinforced) - a töltőanyagok használata a különböző jellegű.
Kompozitok, amelyek két vagy több különböző összetételű vagy jellege típusú erősítő elemek úgynevezett polyreinforced vagy hibrid. Hibrid kompozitok lehetnek egyszerű, ha az erősítő elemek más jellegű, de ugyanaz a mértani alakot (például steklougleplastik - polimer megerősített üveg és szénszálak), és a kombinált, ha a merevítő elemek is különböző jellegű és különböző geometriájú (például, boroalyuminy csíkos titán fóliát).
6) az előállítási eljárás. mesterséges; természetes.
A mesterséges kompozitok mind származó mesterséges bevezetése erősítő fázis a mátrixban, a természetes - az eutektikus ötvözeteket és hasonló összetételű. A eutektikus erősítő fázis kompozitokat orientált szálas vagy lemezszerű kristályok képződnek a természetben a megszilárdulást folyamatot.
Ahogy új kompozitok „régi” besorolás típusok bővül, és lehet új.