Kompozyty • nie można ich zdefiniować w sposób prosty, a jednocześnie całkowicie jednoznaczny, Kompozyt jest to materiał utworzony z co najmniej dwóch komponentów (faz) o różnych właściwościach w taki sposób, że ma właściwości lepsze od możliwych do uzyskania w każdym z komponentów osobno oraz lepsze niż wynik prostego ich sumowania. (wg M. Blicharskiego, również słownik PWN) • materiały wielofazowe (zwykle dwufazowe), - najczęściej wyróżniamy: - osnowa kompozytu (faza ciągła i otaczająca cząstki innej fazy nazywanej umacniającą), - faza umacniająca o różnej geometrii i względnej ilości, otoczona osnową, - istotne znaczenie ma wytrzymałość granic międzyfazowych (przyczepność, kohezja), • kompozyty naturalne „stworzyła przyroda” (na drodze ewolucji), - wszędzie tam gdzie warunkiem istnienia było przenoszenie dużych obciążeń, - łodygi roślin, gałęzie i pnie drzew, - kości zwierząt, ptaków oraz człowieka, - mięśnie, (+) (http://web.mit.edu/dmse/csg/recent.html#Natural cellular materials) łodyga trawy ścianka bambusa ⇒ (-+) Struktura ścianki komórki drewna (włókna celulozy w osnowie hemicelulozy i ligniny) (web.mit.edu/dmse/csg/recent.html) przekrój poprzeczny przekrój wzdłużny świerk norweski (M.F. Aschby, D.R.H. Jones) Drewno Mikrostruktura drewna (-+) (http://web.mit.edu/dmse/csg/recent.html#Natural cellular materials) czaszka ludzka oraz kość skrzydła ptaka jako przykład konstrukcji typu „sandwich” (www.jintai100.com/products/A79.html) model struktury kości (powiekszony 80x) (www.brsoc.org.uk/osteobw.htm) ⇒ struktura piankowa o ściankach z kompozytu włóknistego (-+) • kompozyty sztuczne są wytwarzane od tysięcy lat, np: - suszona na słońcu gliniana cegła wzmacniana słomą i końskim włosiem, - asfalt naturalny wzmacniany słomą, końskim włosiem, tkaninami itp., - polska kopia husarska (ok. 5 m długości, sklejane wydrążone połówki z drewna osiki owijane następnie pasmami włókien i rzemieni nasączanych klejem), - najczęściej celem tworzenia kompozytu jest podwyższenie własności mechanicznych: - sztywności, - wytrzymałości, - odporności na pękanie,
(…)
… stosowane w kompozytach polimerowych,
(+-)
(w nomenklaturze tworzyw sztucznych używany jest termin „napełniacze”)
- napełniacze mineralne – najczęściej ziarna lub kulki > 1 µm,
- zmielona kreda, kamień wapienny, marmur, strącany węglan wapnia (< 0,7 µm),
- mączka kwarcowa, kaolin, skaleń, wodorotlenek glinu, krzemionka,
- napełniacze kuliste (poprawiają płynięcie tłoczyw, zmniejszają skurcz, zwiększają trwałość kształtu),
- pełne kulki szklane (< 50 µm) – poprawiają też E, Rm , Rc , twardość ,
- puste kulki popiołów lotnych (5÷250 µm) – duża odporność na ściskanie, zmniejszenie masy wyrobu,
• włókna wzmacniające nieciągłe stosowane w kompozytach polimerowych,
- rozdrobnione włókna drzewne (< 150 µm średnicy),
- krajanka włókien na bazie celulozy, sizalu, juty,
- włókna szklane, coraz częściej węglowe,
- włókna polimerowe: PAN, PET, PVC, PA6 itp.
• włókna wzmacniające ciągłe stosowane w kompozytach polimerowych,
- włókna szklane (rowing, tkaniny, izotropowe maty) – niskoalkaliczne E, wysokowytrzymałe S,
- włókna węglowe (rowing, tkaniny, rzadziej izotropowe maty) – duża różnorodność gatunków i ceny,
- włókna aramidowe (Kewlar) – rowing, tkaniny,
- mieszanki włókien (szklane-węglowe, szklane-aramidowe, węglowe-aramidowe),
- włókna polimerowe (PAN, PET, PVC, PA6, PA66),
(+-)
• włókna stosowane w kompozytach
polimerowych
(L.A. Dobrzański)
najniższa cena,
tańsze od polimeru
∼ 10 $/kg w 2007
• schemat wytwarzania włókna szklanego
• przegląd produktów wytworzonych z włókna szklanego
(-+)
(L.A. Dobrzański)
• wybrane rodzaje włókien szklanych:
E - włókna ze szkła niskoalkalicznego, odporne na korozję,
niska…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)