Os materiais compostos: que é, propiedades, produción e uso

Os materiais compostos son utilizados en diversas industrias. ¿Que é iso? Este material sobre a base de varios compoñentes, o que fai as súas características de rendemento e procesamento. Os compostos con matriz de base está baseada nun metal, polímeros, ou de cerámica. excipientes reforzo adicional se realiza baixo a forma de fibras, filamentos emaranhado, e varias partículas.

Para compostos - o futuro?

Ductilidade, tenacidade, amplo ámbito de aplicación - isto é diferente do que os materiais compostos modernos. Que é en termos de produción? Estes materiais consisten substrato metálico ou non-metálico. Para mellorar materiais fíos, fibras ou flocos de maior forza. Entre os materiais compostos poden ser de plástico distinto, o que é reforzado con bornite, carbono, fibra de vidro ou de aluminio reforzados con fíos de aceiro ou de berilio. Se o contido combinado de compoñentes, os compostos poden ser preparados con forza diferente, elasticidade, resistencia á abrasión.

Os principais tipos de

A clasificación baséase na súa matriz de compósito que pode ser metálico e non metálico. Os materiais de matriz de metal con base en aluminio, magnesio, níquel e as súas aliaxes adquirir resistencia adicional debido a materiais de fibra ou partículas refractárias, que non se disolven no metal de base.

Compostos con unha matriz de metaloide baséanse polímeros, cerámica ou carbono. Entre os máis populares epoxi matriz polimérica, de poliamida e de fenol-formaldehido. Forma da composición é dado pola matriz, que serve como unha sustancia de conexión. Para os materiais de endurecemento usando fíos de fibra, fíos, tecidos de capas múltiples.

Produción de materiais compostos baséase nos seguintes métodos tecnolóxicos:

• Impregnación das fibras de reforzo polo material de matriz;
• moldaxe nunha cinta de molde e matriz de endurecedor;
• prensagem en frío das compoñentes co adicional de sinterização;
• revestimento electroquímico das fibras e aínda máis urxente;
• deposición de matriz por pulverización de plasma ea posterior redución.

O reforzado?

En moitas áreas da industria foron compostos usados. ¿Que é iso, nós dixemos. Estes son materiais a base de varios compoñentes que necesariamente endurecidos fibras especiais ou cristais. A partir da forza e da elasticidade das fibras depende da forza dos mesmos compostos. En todo compostos en función do tipo de endurecedor está dividida:

• en steklovoloknity;
• karbovoloknity con fibras de carbono;
• borovoloknity;
• organovoloknity.

materiais Uprochnitelnye pode ser instalado en dúas, tres, catro ou máis fíos, de máis de entre eles, os materiais compostos máis forte e fiable será en uso.

compostos de madeira

Debemos tamén mencionar o composto de madeira. Ela é obtida a través da combinación de diferentes tipos de materias primas, en que a madeira actúa como o compoñente principal. Cada madeira plástica está constituída por tres elementos:

• partículas de madeira picada;
• polímero termoplástico (PVC, polietileno, polipropileno);
• aditivos químicos complexos, baixo a forma dun modificador - na súa composición material ao 5%.

O máis popular tipo de compostos de madeira - unha tarxeta composta. El é único na medida en que combina as propiedades e madeira e polímeros, que se expande de forma significativa o seu ámbito de aplicación. Así, diferentes densidades de mesa (polo seu compoñente de resina de base afecta a densidade e partículas de madeira), unha boa resistencia á flexión. Cando este material é ambientalmente amigábel, garda a textura, cor e aroma de madeira. O uso de tarxetas compostas son absolutamente seguros. Debido aos aditivos de polímeros tarxeta composta atopa un elevado grao de durabilidade e resistencia á humidade. Pode ser usado para decoración de terrazas, camiños do xardín, aínda que eles representan unha gran carga.

Características de produción

compostos de madeira teñen unha estrutura especial, combinando os con unha base de polímeros de madeira. Entre os materiais deste tipo poden mencionarse se aglomerados de partículas, taboleiros de fibras de diferentes densidades, a tarxeta de aparar de madeira orientadas e madeira plástica. A produción de materiais compostos deste tipo realízase en varias etapas:

1. madeira triturada. Para este fin, o triturado. Tras a trituración de madeira peneirado e dividido en fraccións. Se o contido de humidade da materia prima - superior a 15%, seca-se coidadosamente.
2. Dosificada e compoñentes principais mixtos en proporcións específicas.
3. O produto final é comprimido e formatado para a adquisición da presentación.

Características

Describimos os materiais compostos de polímeros máis populares. ¿Que é iso, agora está claro. Debido á estrutura en capas pode reforzo de cada capa paralela aos filamentos. Paga a pena dicir sobre as características de compostos modernos, que se caracterizan por:

• un elevado valor de resistencia a tracción e límite de fatiga;
• alto nivel de elasticidade;
• forza, o que é conseguir por capas de reforzo;
• debido aos compostos de fibra de reforzo duro ten alta resistencia á tensión de tracción.

Compostos baseados en metais teñen alta resistencia e resistencia á calor, así, son practicamente inelástica. Debido á estrutura das fibras diminúe a taxa de propagación da fisura, que ás veces aparecen na matriz.

materiais poliméricos

compostos poliméricos son presentados nunha variedade de opcións que abre grandes posibilidades para a súa utilización en varios campos que varían de odontoloxía para aeronaves de produción. Recheo compostos a base de polímeros realizados por substancias diferentes.

As áreas máis prometedoras de uso pode ser considerado como a construción, a industria de petróleo e gas, transporte por estrada e ferrocarril. Que a porcentaxe destas industrias son responsables de preto de 60% do uso de materiais compostos de polímeros.

Debido á súa elevada resistencia á corrosión, compostos de polímeros unha superficie lisa e densa de produtos, que son obtidos a través da formación, aumentando a fiabilidade e durabilidade do produto final.

Considero os tipos populares de materiais poliméricos.

GRP

Para o reforzo de materiais compostos son fibras de vidro utilizadas formados a partir de vidro fundido inorgánico. A matriz é a base de resinas termoendurecibles e os polímeros sintéticos termoplásticos, que se distinguen por unha elevada resistencia, baixa condutividade térmica, altas propiedades de illamento eléctrico. Inicialmente, foron utilizados na fabricación de radomes antena como unha estrutura en forma de cúpula. No mundo de hoxe de plásticos de vidro son amplamente utilizados na industria da construción, construción naval, equipamento doméstico e artigos deportivos, electrónicos.

Na maioría dos casos, a fibra de vidro producido a partir da deposición. Especialmente eficaz é deste xeito na produción de series pequenas e medianas, por exemplo cascos de barcos, barcos, cabinas para o transporte por estrada, carruaxes ferroviarias. pulverización tecnoloxía é conveniente económico, xa que ningún material de vidro é cortado.

compostos de carbono

As propiedades de materiais compostos a base de polímeros fan posible utilizalos en varios campos. Son utilizados como material de recheo fibras de carbono derivadas a partir de fibras sintéticas e naturais con base en celulosa, arremessos. A fibra é tratado termicamente en varias etapas. En comparación coa fibra de vidro de compostos de carbono difiren menor densidade e unha maior módulo de lixeireza e resistencia do material. Debido ás características únicas de rendemento compostos de carbono son utilizados en enxeñaría mecánica e foguetes, espazo e produción de equipos médicos, bicicletas e equipamento deportivo.

Boroplastiki

Este material multi-compoñentes que son a base de fibras de boro introducido nunha matriz de polímero termoendurecible. As propias fibras son presentados filamentos, estopas, que son trenzados en fío de vidro auxiliar. A maior dureza do fío ofrece a forza ea resistencia do material para os factores agresivos, pero boroplastiki son fráxiles, o que complica o procesamento. fibras de boro son caros, de xeito que o campo de aplicación é limitada basicamente boroplastikov industria aeroespacial.

organoplastics

Nestes compostos como recheos actuar principalmente fibras sintéticas - remolques, fíos, tecidos, papel. Entre as propiedades específicas destes polímeros poden ser mencionados de baixa densidade, facilidade en comparación coa fibra de vidro e carbono, elevada resistencia á tracción e elevada resistencia a golpes e cargas dinámicas. Este material compósito é amplamente utilizado nos campos, tales como enxeñería mecánica, construción naval, enxeñería automóbil, a tecnoloxía espacial na produción, enxeñaría química.

Cal é a eficacia?

Os materiais compostos, debido á composición única pode ser usada en varios campos:

• na fabricación de pezas de aeronaves e motores de aeronaves;
• Tecnoloxía espazo para a produción de dispositivos de soporte de carga, que son sometidos a calefacción;
• a industria automotiva para crear un leve corpos, cadros, paneis, para choque;
• Industria de minería na produción da ferramenta de perforación;
• enxeñaría civil para crear un ocos de pontes, elementos prefabricados en edificios de gran altura.

O uso de compostos fai posible aumentar a potencia dos motores, centrais de enerxía, ademais de reducir o peso dos vehículos e equipamentos.

Cales son as perspectivas?

Segundo representantes da esfera da industria rusa, o material compósito é unha nova xeración de materiais. Prevese que en 2020 aumentarán o volume de produción interna do sector compósito. Xa, o país lanzou proxectos piloto destinados a desenvolver unha nova xeración de materiais compostos.

O uso de compostos e cómodo en moitas áreas diferentes, pero é máis eficaz en industrias relacionadas coa alta tecnoloxía. Por exemplo, hoxe en día, ningún aeronave non é creada, sen o uso de materiais compostos, e algúns teñen usado preto de 60% de compostos de polímeros.

Debido á posibilidade de combinar os distintos elementos de reforzo ea matriz de composición pode ser preparada con un conxunto particular de características. E este, á súa vez, fai que sexa posible a utilización destes materiais en varios campos.