To tylko jedna z 7 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
KOMPOZYTY
Są to tworzywa powstające w wyniku fizycznego połączenia dwóch lub więcej materiałów wyjściowych: osnowy (materiału wiążącego) i fazy wzmacniającej (zbrojenia), przenoszącej obciążenia. W wyniku otrzymuje się materiał konstrukcyjny o właściwościach lepszych lub nowych w porównaniu z właściwościami poszczególnych składników.
Własności materiału złożonego są odmienne od własności poszczególnych składników. Ważnym wskaźnikiem budowy kompozytu jest stosunek objętościowego lub masowego udziału w nim materiału zbrojącego. Materiał może występować w postaci cząstek lub włókien i stąd wyróżnia się: kompozyty zbrojone dyspersyjnie - faza zbrojąca występuje w postaci cząstek o wielkości poniżej 1 um a jej udział objętościowy nie przekracza 15%. Efekt umocnienia w tych tworzywach uzyskuje się dzięki hamowaniu przez cząstki ruchu dyslokacji w osnowie, co powoduje znaczne umocnienie materiału na gorąco i na zimno. Zwiękasza w ten sposób odporność materiału na pełzanie. Przykładem jest stop Ni - Cr stosowany na części turbin gazowych, zbrojone cząstkami te ostatnie mają od kilku do kilkuset mikrometrów, ich udział objętościowy przekracza 25% dochodząc niekiedy do 60%. W tym przypadku umocnienie osnowy polega na wytwarzaniu w osnowie , wokół cząstek , hydrostatycznego pola naprężeń. Obciążenie jest także przenoszone przez cząstki.
Schemat kompozytu zbrojonego cząstkami
zbrojone włóknami - wytwarzane przez włókna o bardzo małej średnicy (poniżej 100 um) i znacznej na ogół długości a ich udział objętościowy sięga 60%. Włókna mogą być krótkie. Takie zbrojenie zapewnia największą wytrzymałość kompozytów. W zależności od kierunku ułożenia włókien rozróżnia się kompozyty zbrojone włóknami równoległymi , nierównoległymi , matami , plecionkami , tkaninami itp. Schemat kompozytu zbrojonego włóknami równoległymi
Odrębnym rodzajem kompozytu jest laminat, w którym faza zbrojąca ma postać warstw.
Kompozyty w zależności od rodzaju osnowy można podzielić na kompozyty o osnowie :
metalowej ceramicznej polimerowej
Kompozyty odznaczają się dużą wytrzymałością względną i względnym modułem sprężystości.
Główne materiały stosowane na osnowę to:
(…)
… - formaldehydowe, mocznikowe i melaminowe.
Kompozyty o osnowie żywic chemoutwardzalnych to laminaty epoksydowe lub poliestrowe, zależnie od rodzaju osnowy. Wytwarza się je ręcznie lub maszynowo. Główną postacią zbrojenia są tu maty zwłaszcza maty szklane i tkaniny.
Kompozyty na osnowie termoplastów - termoplasty to polipropylen, poliamid, poliwęglany i poliestry termoplastyczne.
W Polsce wytwarza się na skalę przemysłową poliamid 6 zbrojony włóknem szklanym w 25 i 35 % oraz poliester, zawierający 25% włókna szklanego. Poniższa tabela przedstawia zalety i wady kompozytów z tworzyw sztucznych.
Tworzywa sztuczne zbrojone włóknami
Metale zbrojone włóknami
Z a l e t y
dobry wygląd zewnętrzny
możliwość kształtowania w temperaturze pokojowej
dobra odporność chemiczna
dobre właściwości izolacyjne
możliwość klejenia…
… i miedzi - dobre właściwości cieplne i elektryczne, stopy niklu - przeznacz na kompozyty żarowytrzymałe. Są stosowane na łopatki turbin. stopy ołowiu i cynku - przeznaczone na kompozyty o dobrych właściwościach ślizgowych.
Osnowa polimerowa - na osnowę stosuje się: żywice termoutwardzalne (feno i aminoplasty), duroplasty chemoutwardzalne (żywice epoksydowe, poliestrowe),
silikony, termoplasty (głównie poliamidy , polipropylen , poliestry termoplastyczne i poliwęglany) Osnowa ceramiczna - na osnowę stosuje się: materiały budowlane (cement, gips), hutnicze (szamotowe, mulitowe i węglowe), materiały stosowane w elektronice ( oparte na ceramice tlenkowej)
Rodzaj i postać zbrojenia są czynnikami decydującymi o właściwościach kompozytów. Czynniki te są również związane z technologią wytwarzania kompozytów…
… i niezmienność w wysokiej temperaturze, niski koszt wytwarzania. Wyróżniamy:
włókna metalowe wykonuje się ze stali Cr-Ni, wolframu, Mo, Be i Ti. Wytrzymałość na rozciąganie 3000 Mpa. Otrzymuje się w procesach ciągnięcia. Ich wadą jest duża gęstość. Stosuje się je na styki elektryczne.
włókna ceramiczne- zalicza się do nich włókna szklane, węglowe, włókna z SiC, Al2O3. włókna szklane wytwarza się metodą…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)