Струму 10 гц). Карбостекловолокніти містять поряд з вугільними стеклянниеволокна, що здешевлює матеріал. 3.5. Карбоволокніти з вуглецевою матрицею. Коксовані матеріали отримують зі звичайних полімернихкарбоволокнітов, підданих піролізу в інертній або восстановітельнойатмосфері. При температурі 80

17

°с, на повітрі окислюється при 450 °с і вимагає захисного покриття.
Коефіцієнт тертя одного карбоволокніта з вуглецевою матрицею по другомувисок (0,35-0,45), а знос малий (0,7-1 мкм на тормажение).

3.6. Бороволокниты.

Бороволокніти являють собою композиції з полімерногосвязующего і упрочнителя – борних волокон.

Бороволокніти відрізняються високою міцністю при стисненні, зсуві ісрезе, низькою повзучістю, високими твердістю і модулем пружності,теплопровідністю і електропровідністю. Комірчаста мікроструктура борнихволокон забезпечує високу міцність при зсуві на межі розділу сматрицею.

Крім безперервного борного волокна застосовують комплексниеборостеклоніти, в яких кілька паралельних борних волокон обплітаютьсяклонітью, що зраджує формостійкість. Застосування боростеклонітейоблегчает технологічний процес виготовлення матеріалу.

В якості матриць для отримання боровлокнітов іспользуютмодіфіцірованние епоксидні і поліімідні сполучні. Бороволокніти кмб-1 і
Кмб-1к призначені для тривалої роботи при температурі 200 °с; кмб-3 і кмб-3к не вимагають високого тиску при переробці і можуть працювати прітемпературе не більше 100 °с; кмб-2к працездатний при 300 °с.

Бороволокниты володіють високими опорами втоми, онистойки до впливу радіації, води, органічних розчинників і паливно-мастильних матеріалів.

3.7. Органоволокниты.

Органоволокніти являють собою композиційні матеріали, що складаються з полімерного сполучного і зміцнювачів (наповнювачів) у відесинтетичних волокон. Такі матеріали мають малу масу, порівняльновисокими питомою міцністю і жорсткістю, стабільні при действіізнакопеременних навантажень і різкій зміні температури. Для сінтетіческіхволокон втрати міцності при текстильній переробці невеликі; онімалочувствітельни до пошкоджень.

До органоволокнітах значення модуля пружності і температурнихкоеффіціентов лінійного розширення упрочнителя і сполучного близькі.
Відбувається дифузія компонентів сполучного в волокно і хіміческоевзаімодействіе між ними. Структура матеріалу бездефектна. Пористість становить 1-3 % (в інших матеріалах 10-20 %). Звідси стабільність механічних властивостей органів при різкому перепаді температур, дії ударних і циклічних навантажень. Ударна в’язкість висока (400-700кдж/мі). Недоліком цих матеріалів є порівняно низька прочностьпрі стисненні і висока повзучість (особливо для еластичних волокон).

Органоволокніти стійкі в агресивних середовищах і у вологомтропічному кліматі; діелектричні властивості високі, а теплопровідність низька. Більшість органоволокнитов може довго працювати прітемпературе 100-150 °с, а на основі полиимидного сполучного иполиоксадиазольных волокон – при температурі 200-300 °с.

В комбінованих матеріалах поряд з синтетичними волокнамиприменяют мінеральні (скляні, карбоволокна і бороволокна). Такі матеріали володіють більшою міцністю і жорсткістю.

4. Економічна ефективність застосування композиційних матеріалів.

Області застосування композиційних матеріалів не обмежені. Ониприменяются в авіації для високонавантажених деталей літаків (обшивки,лонжеронів, нервюр, панелей і т. Д.) і двигунів (лопаток компресора итурбины і т. Д.), в космічній техніці для вузлів силових конструкцийаппаратов, що піддаються нагріванню, для елементів жорсткості, панелей, в автомобілебудуванні для полегшення кузовів, ресор, рам, панелей кузовів,бамперів тощо, в гірській промисловості (буровий інструмент, деталикомбайнов і т. Д.), в цивільному будівництві (прольоти мостів, элементысборных конструкцій висотних споруд тощо) та в інших областяхнародного господарства.

Застосування композиційних матеріалів забезпечує новий якісний стрибок у збільшенні потужності двигунів, енергетичних ітранспортних установок, зменшенні маси машин і приладів.

Технологія отримання напівфабрикатів і виробів з композиційних матеріалів досить добре відпрацьована.

Композитні матеріали з неметалічною матрицею, а саме полімерні карбоволокніти використовують в судно — і автомобілебудуванні (кузовагоночних машин, шасі,гребні гвинти); з них виготовляють підшипники, панелі опалення, спортивний інвентар, частини еом. Високомодульниекарбоволокніти застосовують для виготовлення деталей авіаційної техніки,апаратури для хімічної промисловості, в рентгенівському обладнанні та ін.

Карбоволокніти з вуглецевою матрицею замінюють різні типиграфітів. Вони застосовуються для теплового захисту, дисків авіаційних гальм,хімічно стійкої апаратури.

Вироби з бороволокнітів застосовують в авіаційній і космічній техніці (профілі, панелі, ротори і лопатки компресорів, лопаті гвинтів ітрансмісійні вали вертольотів і т.д.).

Органоволокніти застосовують в якості ізоляційного іконструкційного матеріалу в електрорадіопромисловості, авіаційнойтехніці, автобудуванні; з них виготовляють труби, ємності для реактивів,покриття корпусів суден та інше.

Оголошення про покупку і продаж обладнання можна подивитися на

Обговорити переваги марок полімерів і їх властивості можна на

Зареєструвати свою компанію в каталозі підприємств

Матеріали на основі декількох компонентів, що обумовлює їх експлуатаційні та технологічні характеристики. В основі композитів лежить матриця на основі металу, полімеру або кераміки. Додаткове армування виконується наповнювачами у вигляді волокон, ниткоподібних кристалів і різних частинок.

За композитами — майбутнє?

Пластичність, міцність, широка сфера застосування — ось чим відрізняються сучасні композитні матеріали. Що це таке з точки зору виробництва? ці матеріали складаються з металевої або неметалевої основи. Для посилення матеріалу використовуються пластівці більшої міцності. Серед можна виділити пластик, який армується борними, вуглецевими, скляними волокнами, або алюміній, армований сталевими або берилієвими нитками. Якщо комбінувати вміст компонентів, можна отримувати композити різної міцності, пружності, стійкості до абразивів.

Основні типи

Класифікація композитів заснована на їх матриці, яка може бути металевою і неметалевою. Матеріали з металевою матрицею на основі алюмінію, магнію, нікелю і їх сплавів знаходять додаткову міцність за рахунок волокнистих матеріалів або тугоплавких частинок, які не розчиняються в основному металі.

Композити з неметалевою матрицею в основі мають полімери, вуглець або кераміку. Серед полімерних матриць найбільш популярні епоксидна, поліамідна і фенолформальдегідна. Форма композиції надається за рахунок матриці, яка виступає своєрідним сполучною речовиною. Для зміцнення матеріалів використовуються волокна, джгути, нитки, багатошарові тканини.

Виготовлення композитних матеріалів ведеться на основі наступних технологічних методів:

  • просочення армуючих волокон матричним матеріалом;
  • формування в прес-формі стрічок упрочнителя і матриці;
  • холодне пресування компонентів з подальшим спікання;
  • електрохімічне нанесення покриття на волокна і подальше пресування;
  • осадження матриці плазмовим напиленням і подальше обтиснення.

Який упрочнитель?

&1&

У багатьох сферахПромисловості знайшли застосування композитні матеріали. Що це таке, ми вже сказали. На основі декількох компонентів, які обов’язково зміцнюються спеціальними волокнами або кристалами. Від міцності і пружності волокон залежить і міцність самих композитів. Залежно від виду упрочнителя все композити можна поділити:

  • на скловолокніти;
  • карбоволокніти з вуглецевими волокнами;
  • бороволокніти;
  • органоволокніти.

Зміцнюючі матеріали можуть укладатися в дві, три, чотири і більше нитки, чим їх більше, тим міцніше і надійніше в експлуатації будуть композиційні матеріали.

Деревні композити

Окремо варто згадати деревний композит. Він виходить за допомогою поєднання сировини різного типу, при цьому в якості основного компонента виступає деревина. Кожен деревно-полімерний композит складається з трьох елементів:

  • частинок подрібненої деревини;
  • термопластичного полімеру (пвх, поліетилену, поліпропілену);
  • комплексу хімічних добавок у вигляді модифікаторів-їх у складі матеріалу до 5 %.

&1&

Найпопулярніший вид деревних композитів — це композитна дошка. Її унікальність в тому, що вона об’єднує в собі властивості і деревини, і полімерів, що істотно розширює сферу її застосування. Так, дошка відрізняється щільністю (на її показник впливає базова смола і щільність деревинних частинок), хорошим опором на вигин. При цьому матеріал екологічний, зберігає текстуру, колір і аромат натурального дерева. Використання композитних дощок абсолютно безпечно. За рахунок полімерних добавок композитна дошка знаходить високий рівень зносостійкості і вологостійкості. Її можна використовувати для обробки терас, садових доріжок, навіть якщо на них припадає велике навантаження.

Особливості виробництва

Деревні композити мають особливу структуру за рахунок поєднання в них полімерної основи з деревиною. Серед матеріалів подібного типу можна відзначити деревно-стружкові, різної щільності, плити з орієнтованої тріски і деревно-полімерний композит. Виробництво композитних матеріалів даного типу ведеться в кілька етапів:

  1. подрібнюється деревина. Для цього використовуються дробарки. Після дроблення деревину просівають і ділять на фракції. Якщо вологість сировини-вище 15 %, його обов’язково висушують.
  2. дозуються і змішуються основні компоненти в певних пропорціях.
  3. готовий виріб пресується і форматується для набуття товарного вигляду.

Основні характеристики

Ми описали найпопулярніші полімерні композитні матеріали. Що це таке, тепер зрозуміло. Завдяки шаруватій структурі є можливість армування кожного шару паралельними безперервними волокнами. Варто окремо сказати про характеристики сучасних композитів, які відрізняються:

  • високим значенням тимчасового опору і межі витривалості;
  • високим рівнем пружності;
  • міцністю, яка досягається армуванням шарів;
  • за рахунок жорстких армуючих волокон композити мають високу стійкість до напруг на розрив.

Композити на основі металів відрізняються високою міцністю і жароміцністю, при цьому вони практично нееластичні. За рахунок структури волокон зменшується швидкість поширення тріщин, які іноді з’являються в матриці.

Полімерні матеріали

Полімерні композити представлені в різноманітті варіантів, що відкриває великі можливості по їх використанню в різних сферах, починаючи від стоматології і закінчуючи виробництвом авіаційної техніки. Наповнення композитів на основі полімерів виконується різними речовинами.

&1&

Найбільш перспективними сферами використання можна вважати будівництво, нафтогазову промисловість, виробництво автомобільного та залізничного транспорту. Саме на частку цих виробництв припадає близько 60 % обсягу використання полімерних композиційних матеріалів.

Завдяки високій стійкості полімерних композитів до корозії, рівній і щільній поверхні виробів, які виходять методом формування, підвищується надійність і довговічність експлуатації кінцевого продукту.

Розглянемо популярні види

Склопластики

Для армування цих композиційних матеріалів використовуються скляні волокна, сформовані з розплавленого неорганічного скла. Матриця грунтується на термоактивних синтетичних смолах і термопластичних полімерах, які відрізняють висока міцність, низька теплопровідність, високі електроізоляційні властивості. Спочатку вони використовувалися при виробництві антенних обтічників у вигляді куполоподібних конструкцій. У сучасному світі склопластики широко застосовуються в будівельній сфері, суднобудуванні, виробництві побутового інвентарю та спортивних предметів, радіоелектроніці.

У більшості випадків склопластики виробляються на основі напилення. Особливо ефективний цей метод при дрібно — і середньосерійному виробництві, наприклад корпусів катерів, човнів, кабін для автомобільного транспорту, залізничних вагонів. Технологія напилення зручна економічністю, так як не потрібно розкроюватися стекломатериал.

Вуглепластики

&1&

Властивості композитних матеріалів на основі полімерів дають можливість використовувати їх в самих різних сферах. У них в якості наповнювача використовуються вуглецеві волокна, одержувані з синтетичних і природних волокон на основі целюлози, пеків. Волокно обробляється термічно в кілька етапів. У порівнянні зі склопластиками вуглепластики відрізняються більш низькою щільністю і більш високим при легкості і міцності матеріалу. Завдяки унікальним експлуатаційним властивостям вуглепластики знаходять застосування в машино — і ракетобудуванні, виробництві космічної та медичної техніки, велосипедів і спортивного приладдя.

Боропластики

Це багатокомпонентні матеріали, в основі яких лежать борні волокна, введені в термореактивну полімерну матрицю. Самі волокна представлені мононитками, джгутами, які обплітаються допоміжної скляною ниткою. Велика твердість ниток забезпечує міцність і стійкість матеріалу до агресивних факторів, але при цьому боропластики відрізняються крихкістю, що ускладнює обробку. Борні волокна коштують дорого, тому сфера застосування боропластиков обмежена в основному авіаційної та космічної промисловістю.

Органопластики

&1&

У цих композитах в якості наповнювачів виступають в основному синтетичні волокна-джгути, нитки, тканини, папір. Серед особливих властивостей цих полімерів можна відзначити низьку щільність, легкість в порівнянні зі скло — і вуглепластиками, високу міцність при розтягуванні і високий опір ударам і динамічним навантаженням. Цей композиційний матеріал широко використовується в таких сферах, як машино -, судно -, автобудування, при виробництві космічної техніки, хімічному машинобудуванні.

У чому ефективність?

Композитні матеріали за рахунок унікального складу можуть використовуватися в самих різних сферах:

  • в авіації при виробництві деталей літаків і двигунів;
  • космічній техніці для виробництва силових конструкцій апаратів, які піддаються нагріванню;
  • автомобілебудуванні для створення полегшених кузовів, рам, панелей, бамперів;
  • гірничої промисловості при виробництві бурового інструменту;
  • цивільному будівництві для створення прольотів мостів, елементів збірних конструкцій на висотних спорудах.

Використання композитів дозволяє збільшити потужність двигунів, енергетичних установок, зменшуючи при цьому масу машин і обладнання.

Які перспективи?

На думку представників сфери промисловості росії, композиційний матеріал відноситься до матеріалів нового покоління. Планується, що до 2020 року зростуть обсяги внутрішнього виробництва продукції композитної галузі. Вже зараз на території країни реалізуються пілотні проекти, спрямовані на розробку композитних матеріалів нового покоління.

&1&

Застосування композитів доцільно в самих різних сферах, але найбільш ефективно воно в галузях, пов’язаних з високими технологіями. Наприклад, сьогодні жоден літальний апарат не створюється без використання композитів, а в деяких з них використовується близько 60% полімерних композитів.

Завдяки можливості поєднання різних армуючих елементів і матриць можна отримати композицію з певним набором характеристик. А це, в свою чергу, дає можливість застосовувати ці матеріали в самих різних сферах.

Композиційні матеріали-це