Композитные материалы

Композитные материалы являются матрицами (основами) металлического и неметаллического происхождения, при этом имеющие заданное в них распределение так называемых упрочнителей, которые представляют собой дисперсные частицы, волокна и т.д. Композитные материалы обладают таким свойством, что позволяют применять индивидуальные свойства составляющих компонентов композиции. Композитные материалы по характеру структуры можно разделить на такие виды, как волокнистые, упрочнено-непрерывные, дисперсно-упрочненные, упрочненные нитевидными волокнами, а также на слоистые, которые производятся способом прокатки или прессования. Композитными материалами также являются и сплавы, имеющие направленную кристаллизацию эвтектических структур. Подбирая разное содержание компонентов, появляется возможность в получении композитных материалов требуемых свойств, а именно, регулируется назначение, прочность, жаропрочность, абразивная стойкость, модуль упругости, в том числе сюда можно отнести диэлектрические, магнитные свойства и другие. Прообразом композитных материалов является железобетон, в котором присутствует бетон, работающий на сжатие, и арматура, работающая на растяжение.

Современные композитные материалы очень продвинулись в своем развитии, в этом большую роль сыграло применение стеклопластиков, которые наделены высокими показателями прочности. Также немалая заслуга принадлежит открытию такой высокой прочности, которая приближается к теоретической, а именно, нитевидных кристаллов, и доказательство их применения, чтобы повышать прочность металлических и неметаллических материалов. Также современным композитным материалам в развитии способствовала разработка новых армирующих материалов, которые представляют собой высокомодульные и высокопрочные волокна бора, углерода.

Волокнистые композитные материалы широкое распространение приобрели в технике. В таких материалах основную нагрузку несут армирующие элементы, в то время как напряжения от матрицы поступают к волокнам. Механические показатели композитных материалов зависят не только от свойств волокон, но и от их ориентации, объемного содержания, возможностью матрицы перенаправлять нагрузку волокнам и т.д.

Существует несколько технологических методов для производства технологических материалов, основными из которых являются пропитка матричным материалом армирующих волокон, прессование обоих составляющих с дальнейшим спеканием, электрохимическое нанесение поверхностного слоя с дальнейшим прессованием и другие. Если конструкции требуют повышенное упрочнение, тогда использование композитных материалов будет основываться на направлении приложенной нагрузки.

Композитные материалы применяются очень широко, их использование можно встретить в авиационно-космической отрасли, в автомобильной промышленности, в химической, в энергетике и т.д.

Написать ответ