Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Ответы 2009_нов.doc
Скачиваний:
16
Добавлен:
29.08.2019
Размер:
4.78 Mб
Скачать

11.1 Основные определения и классификация композиционных материалов.

КМ – это конструкционные материалы сложного состава, образующиеся путем сочетания разнородных компонентов (фаз) с наличием границы раздела между ними (матрица + наполнитель). Природные КМ: древесина, бамбук, саманный кирпич. КМ состоит, по крайней мере, из двух компонентов, один из которых называют матрицей, а второй функциональным компонентом. Если функциональный компонент упрочняет КМ, то его называют армирующим.

Во всех КМ образуется граничный слой, который отличается структурой и свойствами от матричного компонента. В ряде случаев наполнитель подвергают воздействию t, ионизирующих излучений, химической обработки, активации с помощью механических и тепловых воздействий. Благодаря этому, формируется граничный слой с заданными показателями прочности, теплостойкости, адгезионной стойкости.

Классификация КМ:

1. По типу матрицы: полимерные, металлические, неорганические (керамические), комбинированные. Матрица обеспечивает форму изделия, позволяет реализовать характеристики функционального компонента, обеспечивает технологичность переработки композита. Выбор матрицы производится по критериям характеризующим совместимость компонентов.

2. По виду (размеру) наполнителя и характеру его распределения в матрице. Основное назначение наполнителя состоит в придании композиту заданных служебных характеристик. Номенклатура наполнителей разнообразна: порошки металлов, оксидов, силикатов, солей, кислот, чешуйки слоистых минералов, короткие и длинные волокна, листы, пленки. Классификация наполнителей по геометрическому признаку: сфера, куб, параллелепипед, нити или волокна, короткие волокна, пленки, ткани, бумага, чешуйки. Наиболее распространенные наполнители: природные материалы (мел, гипс, глины, слюды, трепел, граниты, мраморы), древесная мука – мелкодисперсные частицы древесины, сажа.

3. По макростроению – в соответствии с геометрическими параметрами относительного расположения компонентов в объеме материала: порошки, короткие волокна, чешуйки, короткие волокна, расположенные ориентированно, длинномерные волокна, «ткани - бумага - фольги», ткань + порошок, длинномерные волокна расположенные произвольно, волокна под определенным углом, сетка, КМ армированные неоднородными тканевыми высокодисперсными наполнителями. Различают одноосные, двухосные, трехосные материалы. В послед время применяются сложноармированные материалы с различным количеством матриц и наполнителей: полиармированные, полиматричные, гибридные.

4. По методам получения различают компоненты, формируемые в твердой фазе, в жидкой фазе, с использованием газообразных процессов, в вязкотекучем состоянии и при комбинации этих методов.

11.2 Композиционные материалы на полимерной матрице.

Композиционные материалы на полимерной матрице (КПМ) содержат полимерное связующее (матрицу), которое объединяет все компоненты материала в единую структуру и обусловливает их совместную работу в составе КПМ.

1) Компоненты в твердой фазе

а) Дисперстные: Конструкционные (общетехнические) пластики ; Металлонаполненные пластики; Графитопласты; Саженаполненные каучуки; Порошковые фено- и аминопласты; Текстурированные кристаллические полимеры; Смеси полимеров

б) Волокнистые: Смеси полимеров; Органосиликатные материалы; Углеродопласты, боропласты; Волокниты; Древесные плиты; Нетканые материалы; Стеклопластики, асбестопластики, углеродопласты

в) Слоистые: Стеклопластики, асбестопластики, углеродопласты; Текстолиты; Дублированные пластик на тканевой основе; Гетинаксы; Древесно-слоистые пластики; Металлопласты

2) Компоненты в жидкой фазе

а) С сообщающимися порами: Студни полимеров; Антимикробные полимерные материалы; Ионообменные смолы; Противокоррозионные пластики

б) С закрытыми порами: Противокоррозионные пластики; Полимерные компаунды; Микрокапсулы

3) Компоненты в газовой фазе

а) С закрытыми порами: Микрокапсулы; Пластики с полым наполнителем (синтаковые); Пенопласты; Сотопласты

б) С сообщающимися порами: Сотопласты; поропласты