КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Композиционные материалы (КМ) - сложные материалы, в состав которых входят сильно отличающиеся по свойствам нерастворимые или малорастворимые один в другом компоненты, имеющие в структуре ярко выраженную границу раздела.

Композиционные материалы по удельной прочности, сопротивлению усталостному разрушению, прочности при высокой температуре и другим свойствам значительно превосходят многие известные конструкционные сплавы. Уровень заданного комплекса свойств проектируется заранее и реализуется в процессе изготовления материала. При этом КМ придают но возможности форму, максимально приближающуюся к форме готовых деталей и даже отдельных узлов конструкции.

Для композиционных материалов характерна следующая совокупность признаков:

  • • Состав, форма и распределение компонентов материала определены заранее.
  • • Материалы состоят из двух и более компонентов разного химического состава, разделенных в материале границей.
  • • Свойства материала определяются каждым из его компонентов, содержание которых в материале достаточно высокое.
  • • Материал обладает свойствами, отличными от свойств компонентов, взятых в отдельности.
  • • Материал однороден в макромасштабе и неоднороден в микромасштабе.
  • • Материал в природе не встречается, а является созданием человека.

Компоненты композиционного материала различны по геометрическому признаку. Компонент, который обладает непрерывностью по всему объему, является матрицей. Матрица связывает композицию, придает ей форму. От состава материала матрицы в значительной степени зависят технологические режимы получения КМ, сопротивление воздействию окружающей среды, плотность, удельная прочность, рабочая температура. Компонент прерывный, разделенный в объеме композиционного материала, считается армирующим, или упрочняющим. Упрочнители должны обладать высокими прочностью, твердостью и модулем упругости. Более широким понятием, чем армирующий, или упрочняющий, компонент, является термин

«наполнитель», поскольку наполнитель в матрице помимо изменения прочности оказывает влияние и на другие свойства композиции.

Различные сочетания материала матрицы и наполнителя позволяют получать уникальные сочетания удельной прочности и удельной жесткости в КМ. На рис. 4.1 видно, что по удельным характеристикам КМ часто превосходят сплавы цветных металлов и стали.

Таким образом, композиционные материалы классифицируют по природе матрицы и наполнителя, но геометрии наполнителя и расположению его в матрице.

Удельные характеристики КМ

Рис. 4.1. Удельные характеристики КМ

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >