Композиционные материалы (КМ).
Основные определения.
КМ – материалы сложного состава, которые получают путем объемного сочетания разнородных компонентов с границей раздела между ними.
Компонент непрерывный в объеме КМ называется матрицей. Компонент, распределенный в матрице, называется наполнителем или арматурой.
Наполнители – в основном дисперсные или коротковолокнистые вещества, введение которого в матрицу позволяет повысить прочность материала в 1,5-2 раза по сравнению с прочностью матрицы.
Арматура (армирующая элемента (АЭ)) – волокна ткани, которые при соответствующем содержании в композиции повышают прочность материала в 2-10 раз по сравнению с прочностью матрицы.
В КМ могут находиться как наполнители, так и АЭ.
КМ, имеющие одинаковые свойства во всех направлениях, называются изотропными. К ним относятся наполненные порошками, короткими волокнами или чешуйками композиты.
КМ, свойства которых не одинаковы во всех направлениях, называются анизотропными.
Композиты с АЭ в виде непрерывных волокон, пластин, тканей, сеток и т.д.
Широкое применение в технике нашли комбинированные КМ или гибридные.
Полиармированные, т.е. содержащие 2 или более АЭ, и полиматричные, имеющие 2 или более матриц.
Такие гибридные (полиармированные и полиматричные) изготавливают одновременно с изделием. При этом соответствующий компонент (матрицу или АЭ) вводят в заданное место конструкции, где наиболее полно реализуются его свойства.
Композиционные материалы называют по виду арматуры, наполнителя или матрицы (графитопласты, стекловолокниты, боропластики и т.д.)
КПМ
Эти материалы содержат полимерно связующее (матрицу), которое объединяет все компоненты материала в единую структуру (см. ПЛАСТМАССЫ)
К металлам, наполненным пластиком, относят композиты, которые в качестве наполнителя содержат металлические порошки.
Порошковые наполнители придают композиционной пластмассе дополнительные функциональные свойства:
железо и никель – ферромагнетизм.
Алюминий и медь – низкая газопроницаемость
свинец, кадмий, вольфрам – способные поглощать излучения высоких энергий.
Графитопласты – КПМ, содержащие в качестве наполнителя природные и искусственные графиты. (кокс и т.д.)
АТМ – 2 – графитонаполненный материал на основе …