Всего на сайте:
236 тыс. 713 статей

Главная | Химия

Классификация композиционных материалов  Просмотрен 759

Композиционные материалы могут создаваться на основе различных по природе, свойствам, форме и расположению компонентов, что обеспечивает очень широкий диапазон свойств, а, следовательно, и разнообразное их применение. Различают искусственные и естественные КМ. Искусственные КМ по форме и расположению компонентов делятся на матричные и слоистые композиты.

Матричные композиты состоят из двух основных компонентов - матрицы и наполнителя, или армирующего компонента.

Матрица - это непрерывная (сплошная) составная часть КМ, которая придает изделию определенную форму и обеспечивает его монолитность.

Наполнитель - это прерывистая (дискретная) составная часть КМ. Он чаще всего применяется для упрочнения КМ и поэтому его еще называют упрочнителем. Упрочнитель (армирующий компонент) может иметь вид высокопрочных и высокожестких (с высоким модулем упругости Е) частичек, волокон, тонкой проволоки, нитевидных кристаллов. Диаметр волокон изменяется от единиц до нескольких десятков микрометров.

Матрица обеспечивает совместную работу армирующего компонента.

Матричные КM классифицируют по таким признакам:

по виду материала матрицы: металлические (МКМ) и неметаллические, которые делятся на полимерные (ПКМ), керамические (ККМ), углеродные. КМ на основе нескольких разных по составу и природе матричных материалов называют полиматричными;

по форме армирующего компонента, дисперсно-упрочненные частичками различной дисперсности и волокнистые. Волокна могут быть непрерывными и прерывистыми (дискретными).

Применяют разные формы армирующих компонентов из волокон - нити, жгуты, ленты, ткани;

по виду материала армирующего компонента: металлические, полимерные, керамические, углеродные. КМ, армированные несколькими разными по составу и природе компонентами, называют полиармированными, или гибридными. Они могут быть простыми, если армирующие компоненты имеют подобную форму (например, волокна из стекла и графита), или комбинированными в случае разной формы этих компонентов (например, волокна вольфрама и титановая фольга);

по пространственной ориентации волокнистых армирующих компонентов: с хаотической или упорядоченной ориентацией в пространстве. КМ с упорядоченной ориентацией могут быть армированы одноосно (волокна направлены вдоль одной оси), двухосно (волокна направлены вдоль двух осей), трехосное (волокна направлены вдоль трех осей), многоосное (с пространственным размещением волокон) (рис. 5.1, а-г). Хаотически армированные КМ являются изотропными или квазиизотропными, упорядоченно армированные - анизотропными.

Слоистые композиты разделяют на:

пластинчатые, которые состоят из чередующихся слоев разных материалов (фольг, пластин, лент, листов), прочно скрепленных в монолитное изделие (рис. 5.1, д);

сэндвич-композиты, состоящих из внешних прочных листов (панелей), которые охватывают сердцевину из более легкого материала или материала, имеющего меньшую жесткость и прочность.

Рис. 5.1. Схемы строения разных видов композиционных материалов

По назначению КМ бывают конструкционные, жаропрочные, ударопрочные, теплозащитные, фрикционные, антифрикционные, оптические, магнитные, сверхпроводящие, электропроводные и т.п.

Рассмотрим свойства и использование разных видов композиционных материалов.

 

Предыдущая статья:Разновидности древесных материалов Следующая статья:Матричные композиционные материалы
page speed (0.0113 sec, direct)