38 Композиционные материалы (металлические, порошковые, полимерные)

Композиционные материалы – искусственно созданные материалы, которые состоят из двух или более компонентов, различающихся по составу и разделенных выраженной границей, и которые имеют новые свойства, запроектированные заранее.

Полимерные композиционные материалы

Особенностью является то, что матрицу образуют различные полимеры, служащие связующими для арматуры, которая может быть в виде волокон, ткани, пленок, стеклотекстолита.

Формирование полимерных композиционных материалов осуществляется прессованием, литьем под давлением, экструзией, напылением.

Широкое применение находят смешанные полимерные композиционные материалы, куда входят металлические и полимерные составляющие, которые дополняют друг друга по свойствам. Например, подшипники, работающие в условиях сухого трения, изготовляют из комбинации фторопласта и бронзы, что обеспечивает самосмазываемость и отсутствие ползучести.

Созданы материалы на основе полиэтилена, полистирола с наполнителями в виде асбеста и других волокон, обладающие высокими прочностью и жесткостью.

Материалы порошковой металлургии.

Порошковая металлургия – область техники, охватывающая процессы получения порошков металлов и металлоподобных соединений и процессы изготовления изделий из них без расплавления.

Характерной особенностью порошковой металлургии является применение исходного материала в виде порошков, из которых прессованием формуются изделия заданной формы и размеров. Полученные заготовки подвергаются спеканию при температуре ниже температуры плавления основного компонента.

Основными достоинствами технологии производства изделий методом порошковой металлургии являются

 возможность изготовления деталей из тугоплавких металлов и соединений, когда другие методы использовать невозможно;

 значительная экономия металла за счет получения изделий высокой точности, в минимальной степени нуждающихся в последующей механической обработке (отходы составляют не более 1…3 %);

 возможность получения материалов максимальной чистоты;

 простота технологии порошковой металлургии.

Методом порошковой металлургии изготавливают твердые сплавы, пористые материалы: антифрикционные и фрикционные, фильтры; электропроводники, конструкционные детали, в том числе работающие при высоких температурах и в агрессивных средах.

Композиционные материалы на металлической основе обладают высокой прочностью ( , ) и жаропрочностью, в то же время они малопластичны. Однако волокна в композиционных материалах уменьшают скорость распространения трещин, зарождающихся в матрице, и практически полностью исчезает внезапное хрупкое разрушение. Отличительной особенностью волокнистых одноосных композиционных материалов являются анизотропия механических свойств вдоль и поперек волокон и малая чувствительность к концентраторам напряжения.

39 Изготовление деталей из композиционных материалов, резины, пластмассы.

40 Основы порошковой металлургии.

Порошковой металлургией называют область техники, охватывающую

совокупность методов изготовления порошков металлов и металлоподобных

соединений, полуфабрикатов и изделий из них или их смесей с

неметаллическими порошками без расплавления основного компонента.

Из имеющихся разнообразных способов обработки металлов порошковая

металлургия занимает особое место, так как позволяет получать не только

изделия различных форм и назначений, но и создавать принципиально новые

материалы, которые другим путем получить или очень трудно или невозможно. У

таких материалов можно получить уникальные свойства, а в ряде случаев

существенно повысить экономические показатели производства. При этом

способе в большинстве случаев коэффициент использования материала

составляет около 100%.

Порошковая металлургия находит широчайшее применение для различных

условий работы деталей изделий. Методами порошковой металлургии изготовляют

изделия, имеющие специальные свойства: антифрикционные детали узлом трения

приборов и машин (втулки, вкладыши, опорные шайбы и т.д.), конструкционные

детали (шестерни, кулачки и др.), фрикционные детали (диски, колодки и

др.), инструментальные материалы (резцы, пластины резцов, сверла и др.),

электротехнические детали (контакты, магниты, ферриты, электрощетки и др.)

для электронной и радиотехнической промышленности, композиционные

(жаропрочные и др.) материалы.

Основные преимущества использования порошковой металлургии:

- снижает затраты на дальнейшую механическую обработку, которая может быть

исключена или существенно уменьшена. Получает готовое изделие точное по

форме и размерам. Обеспечивает высокое качество поверхности изделия.

- использует энерго и ресурсосберегающие технологии. Уменьшает количество

операций в технологической цепи изготовления продукта. Использует более чем

97% стартового сырья. Реализует многие последующие сборочные этапы ещё на

стадии спекания.

- позволяет получать изделия с уникальными свойствами, используя

многокомпонентные смеси, объединяя металлические и не металлические

компоненты. Изделия различной пористости (фильтры) с регулируемой

проницаемостью; Подшипники скольжения с эффектом самосмазывания.

- получает более высокие экономические, технические и эксплуатационные

характеристики изделий по сравнению с традиционными технологиями.

- упрощает зачастую изготовление изделий сложной формы.

- обеспечивает прецизионное производство. Соответствие размеров в серии

изделий.