Σύνθετα υλικά: τι είναι, τις ιδιότητες, την παραγωγή και τη χρήση

Τα σύνθετα υλικά που χρησιμοποιούνται σε διάφορες βιομηχανίες. Τι είναι αυτό; Αυτό το υλικό με βάση διάφορα συστατικά, γεγονός που καθιστά την απόδοση και την επεξεργασία των χαρακτηριστικών τους. Τα σύνθετα μήτρας βάση στηρίζεται σε ένα μέταλλο, πολυμερές ή κεραμικό. Επιπλέον έκδοχα ενίσχυση πραγματοποιείται με την μορφή ινών, μουστάκια, και διάφορα σωματίδια.

Για σύνθετα - το μέλλον;

Ολκιμότητα, σκληρότητα, ευρύ πεδίο εφαρμογής - αυτό είναι διαφορετικό από σύγχρονα σύνθετα υλικά. Τι είναι αυτό από την άποψη της παραγωγής; Αυτά τα υλικά αποτελούνται από μεταλλικά ή μη-μεταλλικό υπόστρωμα. Για την ενίσχυση υλικό που χρησιμοποιείται νήματα, ίνες ή νιφάδες του μεγαλύτερη αντοχή. Μεταξύ των συνθέτων υλικών μπορούν να διακριθούν πλαστικό, το οποίο είναι ενισχυμένο με bornite, άνθρακα, ίνες υάλου, ή αλουμίνιο ενισχυμένο με χάλυβα ή βηρύλλιο σπειρώματα. Εάν το συνδυασμένο περιεχόμενο των συστατικών, σύνθετα υλικά μπορούν να παρασκευαστούν με διαφορετικές αντοχή, ελαστικότητα, αντοχή στην τριβή.

Οι κύριοι τύποι

Ταξινόμηση βασίζεται σε σύνθετη μήτρα τους, η οποία μπορεί να είναι μεταλλικά και μη μεταλλικά. Υλικά της μεταλλικής μήτρας με βάση το αλουμίνιο, το μαγνήσιο, το νικέλιο και τα κράματά τους αποκτούν επιπλέον αντοχή οφείλεται σε ινώδη υλικά ή πυρίμαχα σωματίδια τα οποία δεν διαλύονται στη βάση μέταλλο.

Τα σύνθετα με ένα μη μεταλλικό μήτρα με βάση πολυμερή, άνθρακα ή κεραμικό. Ανάμεσα στα πιο δημοφιλή πολυμερή εποξειδική μήτρα, πολυαμίδιο και φαινόλης φορμαλδεΰδης. Η μορφή της σύνθεσης δίνεται λόγω της μήτρας, το οποίο δρα ως ένα είδος συνδετικού. Για τα υλικά σκλήρυνσης χρησιμοποιώντας δεσμών ινών, νημάτων, πολυστρωματικό ύφασμα.

Παραγωγή των σύνθετων υλικών βασίζεται στις ακόλουθες τεχνολογικές μεθόδους:

• Εμποτισμός των ενισχυτικών ινών από το υλικό μήτρας?
• χύτευση σε μια ταινία καλούπι και μήτρας σκληρυντικό?
• κρύο πιέζοντας τα συστατικά με την περαιτέρω πυροσυσσωματώσεως?
• ηλεκτροχημική επίστρωση των ινών και περαιτέρω συμπίεση?
• εναπόθεση μήτρας με ψεκασμό πλάσματος και επακόλουθη αναγωγή.

Τι ενισχυτής;

Σε πολλούς τομείς της βιομηχανίας έχουν χρησιμοποιηθεί σύνθετα. Τι είναι αυτό, είπαμε. Αυτά είναι υλικά που βασίζονται σε έναν αριθμό συστατικών που είναι απαραίτητα σκληρύνει ειδικές ίνες ή κρυστάλλους. Από τη δύναμη και την ελαστικότητα των ινών εξαρτάται από την ισχύ των ίδιων των σύνθετων υλικών. Σε όλες τις σύνθετα, ανάλογα με τον τύπο του σκληρυντικού μπορούν να χωριστούν:

• για steklovoloknity?
• karbovoloknity με ίνες άνθρακα?
• borovoloknity?
• organovoloknity.

Uprochnitelnye υλικά μπορεί να τοποθετηθεί σε δύο, τρία, τέσσερα ή περισσότερα νήματα, το πιο από αυτά, τα ισχυρότερα και πιο αξιόπιστη θα είναι σύνθετα υλικά που χρησιμοποιούνται.

σύνθετα από ξύλο

Θα πρέπει επίσης να αναφέρουμε το σύνθετο ξύλο. Λαμβάνεται συνδυάζοντας διαφορετικούς τύπους των πρώτων υλών, όπου ένα ξύλο δρα ως το κύριο συστατικό. Κάθε ξύλο-πλαστικό σύνθετο αποτελείται από τρία στοιχεία:

• κατατεμαχισμένων σωματίδια ξύλου?
• θερμοπλαστικό πολυμερές (PVC, πολυαιθυλένιο, πολυπροπυλένιο)?
• σύμπλοκο χημικά πρόσθετα με τη μορφή ενός τροποποιητή - στην υλική σύνθεση τους σε 5%.

Το πιο δημοφιλές είδος του ξύλου σύνθετα - ένα σύνθετο διοικητικό συμβούλιο. Είναι μοναδικό στο ότι συνδυάζει τις ιδιότητες και ξύλο και πολυμερή, που διευρύνει σημαντικά το πεδίο εφαρμογής της. Έτσι, διαφορετικά σκάφους πυκνότητας (στο σχήμα της επηρεάζει τη βασική ρητίνη και την πυκνότητα των σωματιδίων ξύλου), καλή αντοχή στην κάμψη. Όταν αυτό το υλικό είναι φιλικό προς το περιβάλλον, εξοικονομεί την υφή, το χρώμα και το άρωμα του ξύλου. Η χρήση των σύνθετων διοικητικών συμβουλίων είναι απολύτως ασφαλής. Λόγω πολυμερή πρόσθετα σύνθετα του σκάφους βρίσκει ένα υψηλό επίπεδο αντοχής και αντοχή στην υγρασία. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διακόσμηση της βεράντες, μονοπάτια κήπο, ακόμα κι αν αντιπροσωπεύουν ένα μεγάλο φορτίο.

Χαρακτηριστικά παραγωγής

σύνθετα με βάση το ξύλο έχουν μια ειδική δομή με το συνδυασμό τους σε μία βάση ρητίνης με ξυλεία. Μεταξύ των υλικών αυτού του τύπου μπορεί να σημειωθεί μοριοσανίδες, ινοσανίδες διαφορετικών πυκνοτήτων, η πλάκα από προσανατολισμένο ροκανίδια και ξύλο-πλαστικά σύνθετα. Παραγωγή σύνθετα υλικά αυτού του τύπου διεξάγεται σε διάφορα στάδια:

1. Τεμαχισμένο ξύλο. Για το σκοπό αυτό, το θραυστήρα. Μετά τη σύνθλιψη ξύλο κοσκινίζεται και διαιρείται σε κλάσματα. Εάν η περιεκτικότητα σε υγρασία των πρώτων υλών - άνω του 15%, ξηραίνεται προσεκτικά.
2. Δοσολογείται και αναμιγνύεται κύρια συστατικά σε συγκεκριμένες αναλογίες.
3. Το τελικό προϊόν συμπιέζεται και σχηματοποιημένη για την εξαγορά της παρουσίασης.

Βασικά Χαρακτηριστικά

Έχουμε περιγράψει τα πιο δημοφιλή πολυμερή σύνθετα υλικά. Τι είναι αυτό, τώρα είναι σαφές. Λόγω της στρωματικής δομής μπορούν ενίσχυση του κάθε στρώματος παράλληλα προς τα νήματα. Αξίζει να πούμε για τα χαρακτηριστικά των σύγχρονων σύνθετων υλικών, οι οποίες χαρακτηρίζονται από:

• παρατηρήθηκε μία υψηλή τιμή αντοχής σε εφελκυσμό και το όριο κόπωσης?
• υψηλό επίπεδο ελαστικότητας?
• αντοχή, η οποία επιτυγχάνεται με στρώματα ενίσχυσης?
• λόγω των σκληρών ενισχυτικές ίνες σύνθετα υλικά έχουν υψηλή αντοχή σε τάσεις εφελκυσμού.

Σύνθετα υλικά που βασίζονται σε μέταλλα έχουν υψηλή αντοχή και αντοχή στη θερμότητα, έτσι είναι ουσιαστικά ανελαστική. Λόγω της δομής των ινών μειώνει την ταχύτητα διαδόσεως των ρωγμών που εμφανίζονται μερικές φορές στη μήτρα.

πολυμερή υλικά

Τα σύνθετα υλικά πολυμερούς παρουσιάζονται σε μια ποικιλία από επιλογές που ανοίγει μεγάλες δυνατότητες για τη χρήση τους σε διάφορους τομείς που κυμαίνονται από την οδοντιατρική για τα αεροσκάφη παραγωγής. Πλήρωση σύνθετα με βάση πολυμερή που εκτελούνται από διαφορετικές ουσίες.

Τα πιο πολλά υποσχόμενες περιοχές της χρήσης μπορεί να θεωρηθεί ως κατασκευή, τη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου, οδικές και σιδηροδρομικές μεταφορές. Αυτό το ποσοστό αυτών των βιομηχανιών αντιπροσωπεύουν περίπου το 60% της χρήσης των πολυμερών σύνθετων υλικών.

Λόγω της υψηλής αντοχής του σε πολυμερές διάβρωση σύνθετα, μια ομαλή και πυκνή επιφάνεια των προϊόντων, τα οποία λαμβάνονται με σχηματισμό, αυξάνοντας την αξιοπιστία και την αντοχή του τελικού προϊόντος.

Σκεφτείτε τα δημοφιλή είδη των πολυμερών υλικών.

GRP

Για την ενίσχυση των σύνθετων υλικών χρησιμοποιούνται ίνες υάλου που σχηματίζονται από τηγμένο ανόργανο γυαλί. Η μήτρα είναι με βάση θερμοσκληρυνόμενες ρητίνες και θερμοπλαστικά συνθετικά πολυμερή τα οποία διακρίνονται από υψηλή αντοχή, χαμηλή θερμική αγωγιμότητα, υψηλή ηλεκτρικές ιδιότητες μόνωσης. Αρχικά, χρησιμοποιήθηκαν για την παρασκευή των θόλων τοποθέτησης κεραιών κεραίας ως σχήμα θόλου δομές. Στο σημερινό κόσμο του γυαλιού πλαστικές ύλες χρησιμοποιούνται ευρέως στον κλάδο των κατασκευών, της ναυπηγικής βιομηχανίας, οικιακού εξοπλισμού και αθλητικών ειδών, ηλεκτρονικών ειδών.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, fiberglass που παράγονται με βάση την εναπόθεση. Ιδιαίτερα αποτελεσματική είναι αυτή η μέθοδος σε μικρές και μεσαίες σειρές παραγωγής, για παράδειγμα ύφαλα σκαφών, σκάφη, καμπίνες για τις οδικές μεταφορές, σιδηροδρομικές άμαξες. τεχνολογία ψεκασμού είναι βολικό οικονομικό, δεδομένου ότι δεν γυάλινο υλικό κόβεται.

σύνθετα υλικά άνθρακα

Οι ιδιότητες των σύνθετων υλικών με βάση πολυμερή καθιστούν δυνατή τη χρήση τους σε διάφορους τομείς. Χρησιμοποιούνται ως ίνες άνθρακα πληρωτικό που προέρχονται από συνθετικές και φυσικές ίνες που βασίζονται σε κυτταρίνη, γήπεδα. Η ίνα είναι σε θερμική επεξεργασία σε διάφορα στάδια. Σε σύγκριση με fiberglass συνθέτων υλικών άνθρακα διαφέρουν χαμηλότερη πυκνότητα και υψηλότερο συντελεστή ελαφρότητας και αντοχής του υλικού. Λόγω των μοναδικών χαρακτηριστικών απόδοσης είναι σύνθετα άνθρακα που χρησιμοποιείται στον τομέα της μηχανολογίας και των πυραύλων, χώρο και την παραγωγή ιατρικού εξοπλισμού, ποδήλατα και αθλητικό εξοπλισμό.

Boroplastiki

Αυτό το πολλαπλών συστατικών υλικών οι οποίες βασίζονται σε ίνες βορίου εισάγεται σε μία μήτρα πολυμερούς θερμοσκληρυνόμενου. ίδιοι οι ίνες παρουσιάζονται νημάτια, τέλματα, τα οποία πλέκονται βοηθητικό νήμα υάλου. Τα περισσότερα νήματα σκληρότητα παρέχει αντοχή και ανθεκτικότητα του υλικού στις επιθετικών παραγόντων, αλλά είναι boroplastiki εύθραυστα, πράγμα που περιπλέκει την επεξεργασία. Ίνες βορίου είναι ακριβά, οπότε το πεδίο εφαρμογής περιορίζεται βασικά boroplastikov αεροδιαστημική βιομηχανία.

organoplastics

Σε αυτά τα σύνθετα ως πληρωτικά δρουν κυρίως συνθετικές ίνες - τέλματα, νήματα, υφάσματα, χαρτί. Μεταξύ των συγκεκριμένων ιδιοτήτων αυτών των πολυμερών μπορούν να αναφερθούν χαμηλή πυκνότητα, ευκολία σε σύγκριση με γυαλί και ίνες άνθρακα, υψηλή αντοχή σε εφελκυσμό και μεγάλη αντοχή σε χτυπήματα και δυναμικά φορτία. Αυτό το σύνθετο υλικό χρησιμοποιείται ευρέως σε τομείς όπως η μηχανολογία, ναυπηγική, μηχανικής αυτοκινήτων, διαστημική τεχνολογία στην παραγωγή, χημική μηχανική.

Ποια είναι η απόδοση;

Σύνθετα υλικά λόγω της μοναδικής σύνθεσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διάφορα πεδία:

• για την κατασκευή των τμημάτων αεροσκαφών και κινητήρων αεροσκαφών?
• Τεχνολογία Διαστήματος για την παραγωγή των συσκευών που φέρουν φορτίο, τα οποία υπόκεινται σε θέρμανση?
• η αυτοκινητοβιομηχανία για να δημιουργήσετε ένα ελαφρύ φορείς, κορνίζες, πίνακες, προφυλακτήρες?
• εξόρυξη βιομηχανία στην παραγωγή του εργαλείου γεώτρησης?
• πολιτικού μηχανικού για να δημιουργήσει μια γέφυρα ανοίγματα, προκατασκευασμένα στοιχεία στα πολυώροφα κτίρια.

Η χρήση των σύνθετων υλικών καθιστά δυνατή την αύξηση της ισχύος των κινητήρων, σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, με παράλληλη μείωση του βάρους των οχημάτων και του εξοπλισμού.

Ποιες είναι οι προοπτικές;

Σύμφωνα με τους εκπροσώπους της σφαίρας της ρωσικής βιομηχανίας, το σύνθετο υλικό είναι μια νέα γενιά υλικών. Προβλέπεται ότι μέχρι το 2020 θα αυξήσει τον όγκο της εγχώριας παραγωγής του σύνθετου βιομηχανίας. Ήδη, η χώρα ξεκίνησε πιλοτικά προγράμματα με στόχο την ανάπτυξη μιας νέας γενιάς σύνθετων υλικών.

Η χρήση των σύνθετων υλικών είναι σκόπιμο σε πολλούς διαφορετικούς τομείς, αλλά είναι πιο αποτελεσματική σε κλάδους που σχετίζονται με την υψηλή τεχνολογία. Για παράδειγμα, σήμερα, κανένα αεροσκάφος δεν έχει δημιουργηθεί χωρίς τη χρήση των σύνθετων υλικών, και μερικοί έχουν χρησιμοποιηθεί περίπου το 60% των πολυμερών σύνθετων υλικών.

Λόγω της δυνατότητας συνδυασμού των διαφόρων ενισχυτικών στοιχείων και μήτρα σύνθεση μπορεί να παρασκευαστεί με ένα συγκεκριμένο σύνολο χαρακτηριστικών. Και αυτό, με τη σειρά του, καθιστά δυνατή τη χρήση αυτών των υλικών σε διάφορους τομείς.