ЗАПАСНЫЕ ЧАСТИ

К ПОДВИЖНОМУ СОСТАВУ

Главная /

О композитных материалах

Вторая мировая война и последующее мирное восстановление промышленности явились толчком к развитию нового направления химической технологии в части появления материалов с уникальными, ранее неизвестными свойствами, названных впоследствии композиционными материалами (КМ) или композитами. Появление композитов было вызвано ещё и тем, что, металлы, природные материалы не в полной мере отвечали предъявляемым к ним требованиям по прочности, плотности, массе, светостойкости, термостойкости и стойкости к прочим воздействиям окружающей среды. На начальном этапе развития производство композиционных материалов сдерживалось высокими ценами на сырьё и относительно непроизводительными и дорогими способами получения этих материалов, неподготовленностью инженерных кадров в понимании и возможностях композитов. Сегодня в этой области наблюдается существенный прогресс – кроме объёмов производства совершенствуются качественные характеристики самих композиционных материалов.

Что же такое композиционные материалы в популярном их понимании?

Композиционные материалыэто материалы, состоящие из двух или более компонентов (наполнителя и матрицы), связанных между собой физическим взаимодействием и обладающие специфическими свойствами, отличными от суммарных свойств составляющих их компонентов.

Наполнителем являются твёрдые армирующие частицы. Матрицей - среда, объединяющая и связующая частицы наполнителя в единое целое.

В качестве наполнителя или армирующей добавки могут быть использованы различные мелкие твёрдые частицы или волокна, например, древесная пыль или опилки, дроблёный камень, ткань, текстильные волокна, частицы или волокна стекла, частицы металлов, окислов металлов, сажи, графита и т.д.

В качестве матрицы используются:

При перемешивании с армирующими частицами связующая среда в начальный момент, находится в жидком состоянии, что определяется либо её исходным состоянием или нагревом до 900С и более, как в случае термопластичных полимеров. Впоследствии, по завершении перемешивания, производится отверждение матрицы с использованием специально подобранных химических катализаторов-отвердителей (для смол), для ряда смол (реактопластов) - нагревом до высокой температуры, для термопластичных полимеров - охлаждением.

Целью создания композиционного материала является объединение схожих или различных компонентов для получения материала с новыми заданными свойствами и характеристиками отличных от свойств исходных компонентов. С появлением такого рода материалов возникла возможность селективного выбора свойств композитов, необходимых для нужд каждой конкретной области применения. Композиционные материалы, оказавшиеся и экономичными, и удобными в проектировании, сегодня используются везде – от производства игрушек и снаряжения для спорта и активного отдыха (теннисные ракетки, лыжное снаряжение т.п.) до применения в аэрокосмических аппаратах (теплоизоляция). Невозможно представить теперь военные разработки без применения композитов (отдельные элементы боеприпасов, пулезащитной одежде и броне, самолёты – «невидимки»), при создании транспортных средств различного назначения (автомобили, железнодорожный транспорт, суда), строительстве, сельском хозяйстве, добывающей промышленности, медицине.