Компазиционные материалы

Целью реферата по данной теме является ознакомление с композиционными материалами, их составом и применением в различных областях народного хозяйства.










1
1. Введение
Одно из важнейших направлений, определяющих развитие всех отраслей промышленности, строительства, медицины и сферы услуг - это новые материалы. Изменения укладов жизни человечества связаны с открытием и освоением производства новых материалов.
Прорыв в новые области знаний, технологий, создание изделий с требуемыми свойствами, резкое улучшение экономических показателей, обретение технико-экономической независимости вследствие отказа от использования традиционно приемлемых материалов - все это возможно только благодаря новым полимерным композиционным материалам (ПКМ).
Почему интерес к композиционным материалам проявляется именно сейчас? Потому, что традиционные материалы уже не всегда или не вполне отвечают потребностям современной инженерной практики.
Области применения композиционных материалов не ограничены. Они применяются в авиации, для высоконагруженных деталей самолетов (обшивки, лонжеронов, нервюр, панелей и т. д.); двигателей (лопаток компрессора и турбины и т. д.); в космической технике для узлов силовых конструкций аппаратов, подвергающихся нагреву; в автомобилестроении, для облегчения кузовов, рессор, рам, панелей кузовов, бамперов и т. д.; в горной промышленности (буровой инструмент, детали комбайнов и т. д.); в гражданском строительстве (пролеты мостов, элементы сборных конструкций высотных сооружений и т. д.) и в других областях народного хозяйства.
Целью реферата по данной теме является ознакомление с композиционными материалами, их составом и применением в различных областях народного хозяйства.
2
2. Состав, строение и свойства композиционных материалов
Композиционный материал (компози́т, КМ) — искусственно созданный неоднородный сплошной материал, состоящий из двух или более компонентов с четкой границей раздела между ними. В большинстве композитов (за исключением слоистых) компоненты можно разделить на матрицу и включенные в нее армирующие элементы. В композитах конструкционного назначения армирующие элементы обычно обеспечивают необходимые механические характеристики материала (прочность, жесткость и т.д.), а матрица (или связующее) обеспечивает совместную работу армирующих элементов и защиту их от механических повреждений и агрессивной химической среды. Компонентами композитов являются самые разнообразные материалы – металлы, керамика, стекла, пластмассы, углерод и т.п. Путем подбора состава и свойств наполнителя и матрицы (связующего), их соотношения, ориентации наполнителя можно получить материалы с требуемым сочетанием эксплуатационных и технологических свойств. Известны многокомпонентные композиционные материалы – поли матричные, когда в одном материале сочетают несколько матриц, или гибридные, включающие в себя разные наполнители. Использование в одном материале нескольких матриц (поли матричные композиционные материалы) или наполнителей различной природы (гибридные композиционные материалы) значительно расширяет возможности регулирования свойств композиционных материалов.
По структуре наполнителя композиционные материалы подразделяют: на волокнистые (армированы волокнами и нитевидными кристаллами), слоистые (армированы пленками, пластинками, слоистыми наполнителями), дисперсноармированные, или дисперсно-упрочненные (с наполнителем в виде тонкодисперсных частиц). Матрица в композиционных материалах обеспечивает монолитность, передачу и распределение напряжения
3
в наполнителе, определяет теплостойкость, влагостойкость, огнестойкость и химическую стойкость.
Волокнистые композиты армированы волокнами или нитевидными кристаллами - кирпичи с соломой и папье-маше можно отнести как раз к этому классу композитов. Уже небольшое содержание наполнителя в композитах такого типа приводит к появлению качественно новых механических свойств материала. Широко варьировать свойства материала позволяет также изменение ориентации размера и концентрации волокон. Кроме того, армирование волокнами придает материалу анизотропию свойств (различие свойств в разных направлениях), а за счет добавки волокон проводников можно придать материалу электропроводность вдоль заданной оси.
В слоистых композиционных материалах матрица и наполнитель расположены слоями, как, например, в особо прочном стекле, армированном несколькими слоями полимерных пленок.
Микроструктура остальных классов композиционных материалов характеризуется тем, что матрицу наполняют частицами армирующего вещества, а различаются они размерами частиц. В композитах, упрочненных частицами, их размер больше 1 мкм, а содержание составляет 20-25% (по объему), тогда как дисперсноупрочненные композиты включают в себя от 1 до 15% (по объему) частиц размером от 0,01 до 0,1 мкм. Размеры частиц, входящих в состав нанокомпозитов - нового класса композиционных материалов - еще меньше.
По природе матричного материала различают полимерные, металлические, углеродные, керамические и др. композиты.
4.
Для создания композиции используются самые разные армирующие наполнители и матрицы, от которых зависят их физические и механические свойства. Композиционные материалы подразделяют на:
2.1. Стеклопластики - полимерные композиционные материалы, армированные стеклянными волокнами, которые формуют из расплавленного неорган

1. Введение …………………………………………………………………….1
2. Состав, строение и свойства композиционных материалов………………2
3. Заключение………………………………………………………………….12
4. Список литературы…………………………………………………………13