Сварка. Резка. Металлообработка
Сварка  
Резка  
Металлообработка  
Оборудование для сварки, резки, металлообработки
сварка и резка металла металлообработка
Воскресенье, 04.12.2016, 11:09. Вы зашли как Гость
Форум | Главная | Регистрация | Вход | RSS

autoWelding.Блог

Металлы и сплавы [38]
Сварка [49]
Резка [11]
Конструкции [13]
Материалы и инструменты [26]
Промышленное производство [29]
Безопасность на производстве [16]
Интересные факты [56]
Выставки: Сварка. Резка. Металлообработка [38]

Сварка


Пайка. Напыление. Наплавка


Резка


Металлообработка


Справочник


К сведению


Наш опрос

Какая информация на портале Вам наиболее интересна?
Всего ответов: 3390

Добавить в закладки



Наша кнопка

Сварка. Резка. Металлообработка
Получить код кнопки



добавить на Яндекс

Главная » Семейство композитов

Семейство композитов


Рекомендуем приобрести:

Сварочные столы и плиты TEMPUS - в наличии на складе!
Большой выбор: Стол стационарный, Стол подъемный, Стол пятисторонний, Комплект оснастки
Доставка по всей России!


Композиты — это сочетание разнородных веществ, которые отличаются друг от друга своим состоянием. Основа любого композита — матрица и наполнитель. Матрица предназначена для того, чтобы объединять частицы или конструкции наполнителя в одно целое, равномерно распределять их между собой, предохранять от влияния внешней среды, а также перераспределять внутренние напряжения.

Композит с высокими механическими характеристиками можно получить лишь тогда, когда несущими элементами становятся прочные и жесткие волокна. В этом случае композитная структура действует как механизм подавления трещин. Комбинирование жестких волокон с матрицей позволяет предупредить хрупкое разрушение, использовать такие свойства волокнистых материалов, как высокая прочность и жаропрочность.

Волокнистые наполнители могут быть дискретными и непрерывными. Кроме волокон, в качестве наполнителя  также используются порошкообразные материалы.

Все многообразие композитов можно условно разделить на три группы (по типу матрицы): полимерные, металлические и керамические.

Композиты на основе полимерной матрицы в зависимости от наполнителя представляют собой стеклопластики, углепластики, боропластики, органопластики, базальтопластики, древеснослоистые пластики (ДСП). В качестве связующих применяют в тех или иных целях практически все термопластичные и термореактивные полимеры, однако наиболее часто в промышленности используются эпоксидные, полиэфирные, фенолформальдегидные, кремнийорганические и полиимидные смолы. Именно композиты на полимеркой матрице находят сейчас самое широкое применение. При получении их можно наделить требуемыми свойствами в самом широком диапазоне. Кроме того, эти композиты технологичны, их использование экономично и обеспечено обширной сырьевой базой для получения исходных компонентов. Полимерные композиты по сравнению с другими материалами выделяются своей прочностью, жесткостью и плотностью. Так, удельная прочность стали составляет 21 10-5 см, а композита на основе ортогонально-перекрестного стекловолокнита 50 10-5см.

Углеродопластики по удельной прочности превосходят алюминий и титан и применяются в авиации, космической технике, для создания легких, прочных, долговечных конструкций. Полимерные материалы в отличие от металлов не подвержены коррозии, поэтому композиты на их основе широко применяются в химической промышленности для изготовления труб, насосов, реакторов, баллонов высокого давления. Например, срок службы трубопровода из эпоксидного стеклопластика по сравнению с металлом в 10 раз выше.

Композиты на металлической матрице — это чистые металлы, либо сплавы на основе алюминия, магния, титана, армированные как волокнами, не подверженными пластической деформации (карбид кремния, окись алюминия, бор, углерод, нитевидные кристаллы тугоплавких соединений), так и пластически деформируемыми металлическими волокнами (бериллий, вольфрам, молибден, сталь). Первая группа обладает максимальной прочностью, сопротивлением усталости, жаропрочностью, а также — высокими удельными характеристиками вследствие низкой плотности наполнителей. Вторая группа — технологичностью при сравнительно небольших значениях прочности и модуля упругости.

Металлическая матрица по сравнению с пластиками существенно повышает упругость и прочность композита, сохраняя эти свойства почти до своей температуры плавления. Кроме того, металлические композиты обладают лучшей работоспособностью в вакууме и в условиях облучения, а также — пониженной воспламеняемостью. Недостатки металлической матрицы — большой удельный вес, трудоемкость изготовления.

К этой группе можно также отнести «естественно получаемые» композиты на основе эвтектических сплавов. Здесь упрочняющими элементами служат вытянутые в необходимом направлении карбиды, нитриды и т. п. (частицы второй фазы эвтектики) при строго контролируемом процессе направленной кристаллизации сплава.

Использование композитов с металлической матрицей резко уменьшает массы деталей, а это чрезвычайно важно для авиационной и космической техники. Бор-алюминий (композит на основе борных волокон с алюминиевой матрицей) позволяет значительно снизить массу самолета. Появляется возможность увеличить его полезную нагрузку без уменьшения скорости и дальности полета.

Углеродометаллы — композиции с медными, свинцовыми и цинковыми матрицами— применяют в химической промышленности при производстве батарей и аккумуляторов, в изделиях, работающих на трение.

Области применения металлических композитов определяются не только механическими, но и физическими свойствами — электрическими, магнитными, ядерными, акустическими и т. д. Так, для проводов высоковольтных линий применяют медную проволоку, армированную волокнами ниобия. Это дает возможность увеличить расстояние между опорами в 2—3 раза. Композиты с матрицами из алюминия, меди, титана и никеля на основе волокна из различных сплавов ниобия используются как сверхпроводники.

Композиты на основе керамической матрицы появились сравнительно недавно. Как известно, керамика обладает комплексом ценных свойств: высокой прочностью, стабильностью при повышенных температурах, низкой плотностью, коррозионной стойкостью. Но при этом керамические материалы слишком хрупки, чувствительны к тепловому удару. За счет армирующих элементов удается повысить ее ударную вязкость и стойкость к перепадам температур.

Керамические композиты создаются на основе карбида кремния, нитридов кремния и бора, боросиликатных стекол, углерода и других материалов. В настоящее время наиболее широкое применение получили композиты типа углерод-углерод, где оптимально сочетаются высокая прочность с температуро-устойчивостью.

Углерод-углеродные композиты используют для изготовления эрозионно-стойких сопл реактивных двигателей. Они позволяют уменьшить вес сопла и упростить его конструкцию. Благодаря высоким фрикционным характеристикам углерод-углеродные композиты пригодны для изготовления дисков авиационных тормозов.

В последние годы интенсивно разрабатывается технология получения гибридных композитов. Они, как правило, состоят из двух или нескольких типов волокон, заключенных в одну матрицу. Гибриды обладают некоторыми уникальными свойствами, значительно превосходящими свойства обычных композитов. Это, например, сбалансированные прочность и жесткость при малой плотности и стоимости, улучшенные усталостные характеристики и высокая стойкость к удару. Наиболее широко распространены гибридные композиты на основе полимерных волокон из ароматического полиамида в сочетании со стеклянными или углеродными волокнами. Такого рода композиты используют конструкторы - биомеханики для создания облегченных переносных аппаратов искусственного дыхания и всевозможных протезов.

Наряду со стеклопластиками, углеродопластиками, органопластиками гибридные композиты используются для изготовления спортивного инвентаря: теннисных ракеток, клюшек для игры в гольф, удочек, рам для велосипедов, корпусов спортивных судов.

Композиты обладают разнообразным сочетанием физико-механических свойств, которые часто невозможны в традиционных конструкционных материалах. Своей прочностью, долговечностью, инертностью к агрессивным средам они превосходят в 3—5 раз металлы, причем эти свойства сочетаются с регулируемой теплопроводностью. Кроме того, технология изготовления деталей машин и конструкций из композитов часто существенно упрощается за счет сокращения стадий изготовления.

В целом создание композитов означает, что начался новый этап конструирования материалов под определенные условия эксплуатации, под заданную конструкцию.


Категория: Материалы и инструменты | Просмотров: 6441 | Теги: композиты | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Поделиться

Роботизация сварочных процессов



Роликоопоры из наличия



Поиск по порталу

Авторизация



Сварка. Самое читаемое


Резка. Самое читаемое


Обработка металлов. Самое читаемое


Случайное фото


On-line Калькулятор


RSS-ленты

Статьи autoWelding.Блог Схемы, чертежи, фото Предприятия
Профессиональный портал «Сварка. Резка. Металлообработка» © 2010-2016
При перепечатке материалов портала autoWelding.ru ссылка обязательна!