- •Тема 3.4 Кольорові метали і сплави
- •Тема 3.5 Порошкова металургія.
- •Тема 3.6 Неметалічні конструкційні матеріали.
- •Алюміній, титан та їх сплави
- •Властивості алюмінію
- •Контрольні запитання
- •Властивості порошків
- •Неметалічні конструкційні матеріали.
- •Гумові матеріали
- •Лакофарбові матеріали
- •Деревина
- •Неорганічне скло
- •Контрольні запитання
Контрольні запитання
1 З яких компонентів виготовляють пластмаси?
2 Яка відмінність фізико-механічних властивостей термопластичних і термореактивних пластмас?
3 У чому полягає процес старіння пластмас і чим це викликано?
4 Що складає основу термопластичних і термореактивних пластмас?
5 Що таке гума та з яких компонентів вона складається?
6 Які компоненти сходять до складу клеючих матеріалів?
7 Як класифікують скло за призначенням?
8 Наведіть приклади використання технічного скла.
9 Які є різновиди деревних матеріалів?
Композитні матеріали
Композитними називають штучно створювані матеріали, що складаються з двох або більше хімічно різних компонентів, істотно відмінних за властивостями й розділених добре вираженою міжкомпонентною границею. Будь-який композитний матеріал (KM) складається з неперервної в усьому його об'ємі матриці й зміцнювального компонента (арматури), розміщеного в ній за заданою закономірністю.
Матриця— це порівняно пластичний матеріал, вона надійно з'єднана зі зміцнювальним компонентом, надає готовому виробу потрібної форми, міцності та жорсткості й захищає зміцнювальний компонент від можливих пошкоджень.
Матеріал матриці визначає загальну назву KM, з огляду на що розрізняють композитні матеріали з металевою матрицею або металеві композитні матеріали (МКМ), з полімерною матрицею — полімерні композитні матеріали (ПКМ) й з керамічною матрицею — керамічні композитні матеріали (ККМ).
зміцнювальний компонент повинен мати високу міцність і жорсткість, малу густину, добру хімічну тривкість й температурну стійкість, а також максимально досяжну технологічність. Для армування композитних матеріалів застосовують порошкові компоненти (рис. 2.16.1, а), волоконні (рис. 2.16.1, б) й шаруваті компоненти (рис. 2.16.1, в). Порошкові зміцнювальні компоненти — це зазвичай тверді важкоплавкі дрібні частинки карбідів, оксидів, нітридів, що не розчиняються у матриці в усьому інтервалі температур експлуатації KM. Зі зменшенням їх розмірів і відстаней між ними підвищується міцність композитного матеріалу. До волоконних компонентів належать неперервні та короткі волокна неорганічного й органічного походження, металевий дріт і сітки на їх основі. Волокна в МКМ гальмують поширення тріщини в напрямку, перпендикулярному до них, і практично виключають раптове руйнування конструкції. Міцність волокноподібних кристалів залежить від гладкості їх поверхні й площі поперечного перерізу. Що гладше волокно, то менше мікродефектів на його поверхні і воно міцніше. Як пластинчастий зміцнювальний компонент використовують, наприклад, тканину, шпон, папір.
Комплекс властивостей композитного матеріалу залежить не лише від властивостей матриці та зміцнювального матеріалу, але й від міцності зв'язку між ними, об'ємної частки зміцнювального компонента, розмірів і орієнтації волокон, їх термічної стійкості. Головну роль у зміцненні KM відіграють армувальні компоненти. Якщо на границі розподілу між матеріалами матриці й зміцнювального компонента утворюються тверді розчини або хімічні сполуки, то надійність з'єднання компонентів висока.