Композиционные материалы

РЕФЕРАТ

По конструкционному материаловедению

 

Композиционные материалы

 

 

Преподаватель Свечникова Л.А

подпись, дата

 

Студент ФЭ1205Б 071205328 Атылин Н.Н

подпись, дата

 

Красноярск 2013

 

CОДЕРЖАНИЕ

1 Композиционные материалы………………………………………… 2 Композиты с полимерной матрицей…………….……...…………...... 3 Композиты с металлической матрицей………………..…………….... 4 Преимущества композиционных материалов……….……………… 5 Недостатки композиционных материалов………………..…...……. Список используемых источников……………………………….…….

Композиционные материалы

 

Композиционные материалы это искусственно созданный неоднородный сплошной материал, состоящий из двух или более компонентов с четкой границей раздела между ними. В большинстве композитов (за исключением слоистых) компоненты можно разделить на матрицу и включенные в нее армирующие элементы. В композитах конструкционного назначения армиру-ющие элементы обычно обеспечивают необходимые механические характери-стики материала (прочность, жесткость и т. д.), а матрица (или связующее) обеспечивает совместную работу армирующих элементов и защиту их от механических повреждений и агрессивной химической среды.

В результате совмещения армирующих элементов и матрицы образуется комплекс свойств композиции, не только отражающий исходные характери-стики его компонентов, но и включающий свойства, которыми изолированные компоненты не обладают. Композиционные материалы отличаются от обычных сплавов более высокими значениями временного сопротивления и предела выносливости (на 50—10 %), модуля упругости, коэффициента жесткости и в частности, наличие границ раздела между армирующими элементами и матрицей существенно повышает трещино-стойкость материала, и в компози-циях, в отличие от однородных металлов, повышение статической прочности приводит не к снижению, а как правило, к повышению характеристик вязкости разрушения.

 

 

Рисунок 1 – Схемы армирования композиционных материалов: 1 – однонаправленная; 2 – двунаправленная; 3 – трехнаправленная; 4 – четырехнаправленная

 

Механическое поведение композиции определяется соотношением сво-йств армирующих элементов и матрицы, а также прочностью связи между ними. Эффективность и работоспособность материала зависят от правильного выбора исходных компонентов и технологии их совмещения, призванной обеспечить прочную связь между компонентами при сохранении их первона-чальных характеристик.

Для создания композиции используются самые разные армирующие наполнители и матрицы. Это–гетинакс и текстолит (слоистые пластики из бумаги или ткани, склеенной термореактивным клеем), стекло- и графитопласт (ткань или намотанное волокно из стекла или графита, пропитанные эпоксидными клеями), фанера и т.д.

В последнее время материаловеды экспериментируют с целью создать более удобные в производстве, а значит и более дешёвые материалы. Иссле-дуются саморастущие кристаллические структуры, склеенные в единую массу полимерным клеем (цементы с добавками водорастворимых клеев), композиции из термопласта с короткими армирующими волоконцами и пр.

Классификация композитов. По виду армирующего наполнителя композиты бывают:

- волокнистые;

- наполненные пластики;

- насыпные;

По материалу матрицы композиты бывают:

- композиты с полимерной матрицей;

- композиты с керамической матрицей;

- композиты с металлической матрицей;

- композиты оксид-оксид;