29 Пкм алу үшін араласу үрдісінің теориясын түсіндіріңіз.

Араластыру – бұл жүйенің композиттік біркелкілігін арттыратын үрдіс. Араласуға әр түрлі жүйелер қатысады, бірақ полимерлік композиттік материалдарды өңдеуде ұнтақ тәрізді затты тұтқыр сұйықтықпен (полимер балқымасы немесе пластификатор) және екі тұтқыр сұйықтықпен, яғни полимерлер қоспасын алу үлкен орын алады. Араласудың ламинарлы теориясы. Ламинарлы араластырудың механизмі әсерлесетін екі сұйық фазаның бөлу бетін арттырудан тұрады. 2.1, а-суретте идеалды араластырғыштың нұсқасы көрсетілген. Онда цилиндрлердің арасындағы саңылау полимер балқымасымен және техникалық көмірмен толтырылғаннан сол полимердің сызығы орналасқан. Ішкі цилиндр айналады және қара сызық созылып, спираль түріне өтеді. Мұнда дисперсияланатын фаза (сызық) және матрица арасындағы бөлу беті артады. Орам саны артқан сайын,

2.1-сурет. Екі цилиндрдің арасындағы қуыста ламинарлы араластыру. Компоненттердің бастапқы бағытталуы және жылжудың жалпы деформациясы араластыру дәрежесімен анықталады (а,б,в)

спираль орамдары бір-біріне жақындайды және қоспаның біркелкілігі артады. Егер Н – араластырғыш айналмалы қуысының қалыңдығы болса, ал r – орамдардың арақашықтығы, онда

.

Айналым саны n = 1000 техникалық көмір бөлшектерінің арақашықтығы сызық бойымен r мәніне тең болады, ол қоспаның біркелкілігін жоғарғы көрсетеді.

Дисперсті араластыру – агрегаттарды бұзып, олардың бөлшектерін полимер көлемінде статистикалық біркелкі тарату. Дисперсті араластырудың элементарлы акт үрдісіндегі нұсқасы 2.3-суретте көрсетілген. Екі бөлшектен тұратын агломерат қозғалысның перпендикуляр бағытына бағытталған. Қозғалыс жылдамдығының эпюрасы жоғарғы бөлшектің төменгі бөлшеккке қарағанда жылдам қозғалатынын көрсетеді. Мұнда екі жағдай болуы мүмкін:

1. тіркелу (жабысу) күшін жеңу, агрегаттың ыдырауы, сосын жоғарғы бөлшек төменгіні озады – дисперсті араласудың элементарлы актісі орындалады;

2. агрегатта тіркелу күші жоғары, қозғалу күші агрегатты ыдырата алмайды, ол бұрыла отырып, толығымен қозғалыстың бағытымен бағытталады және балқыманың жалпы тасқынымен қозғалады – дисперсті араластыру болмайды.

2.3- сурет. Дисперсті араластыру механизмін түсіндіретін нұсқа

Егер төменгі бөлшектің орталығын координата басына орналастырса, онда агрегаттың жоғарғы бөлшек орталығының қозғалысының теңдеуі келесі түрде болады:

мұнда тек бір материалды константа k = 6R/F, мұндағы R – бөлшектің радиусы;  - қозғалыс күші; F – бөлшектердің арасындағы әрекеттесу күші.

30.Пкм құрылымы мен қасиеттерінің арасындағы байланысын көрсет.

Композициялық материалдар (лат. тілінен сompositio – құрау, қиын) – бұл екі немесе одан да көп физикалық және химиялық қасиеттері әр түрлі компоненттерден құралған біртексіз тұтас материал. Бұл компоненттер әрқайсысы жеке фаза болып қалады және соңғы композициялық материалда нақты шекарасы болады.

Композиттерді жасау мақсаттары

Эксплуатациялық қасиеттерін арттыру:

- беріктілік, - пластикалығы, - фрикцилық қасиеттері (жоғары үйкеліс коэффициенті),- термотұрақтылық, - жанғыштықтың төмендеуі, - биоактивтілігін немесе биоүйлесімділігін арттыру,- жылуөткізгіштік, - магниттілік, - электрлік,

-оптикалық қасиеттері және т.б.

Технологиялық қасиеттерін арттыру;

Материалды арзандатылуы.

Композиттің физико-механикалық қасиеті компоненттердің мөлшеріне байланыты. Талшықтын мөлшері мен тығыздығы көп болған сайын композиттің беріктілігі мен серпімділік модулі жоғары болады. Талшықтың массалық салмағын (%масс.) Pтал есептеу оның үлгідегі мөлшерімен есептеледі. Мысалы шыны пластиктер үшін байланыстырғышты жандырып тастау әдісін қолдануға болады. Ртал+ Рбайл=1; компоненттердің көлемдік мөлшеріне (%көл)ауыстыру үшін талшықтың, байланыстырғыштың, композиттің, тығыздығын(Pтал, Рбай,Рк) білу керек. Pтал, Рбай анықтамалықтан алынады, ал Рк эксперемет нәтижесінде анықталады.Компоненттердің көлемдік қатынасы келесі формуламен есептеледі:Vтал=Ртал ρк/ρтал; Vбай=Рбай ρк/ρбай; Vкеу=1-Vтал-Vбай. Vкеу-материал кеуектілігі.Талшықтың бір диаметрдегі теориялық максималды мүмкін мөлшері 90,8%.Талшықтың мөлшерін арттыру арқылы композиттің бекріктік-серпімділік қасиетін арттыруы олардың препрегте тығыздалуына байланысты.Байланыстырғыш тұтқырлығының төмендеуі және сыртқы күшті факторлардын артуы арқылы шыны және органикалық талшықтардың композиттегі мөлшерін 78%-ға дейін арттырады. Нәтижесінде композит берік және серпімді болады. Теориялық тұрғыдан талшықтардың құрамы оның диаметріне тәуелді емес, алайда практика жүзінде оған аса көп мән беріледі. Көміртек талшықтар үшін олардың диаметрі органо талшықтармен салыстырғанда екі есе кіші болғандықтан, оның көміртек пластиктегі мөлшерін 65%ға дейін үлкейтуге болады. Себебі бұл жүйенің үйкелсіне төтеп беру ж/е ондағы артық байланытырғышты жою қиынға соғады.

СВМ органо талшықтарын қолданған кезде талшыұтардың мөлшері 90-95%ға дейін жететін жоғары армирденген органопластиктерді алуға болады. Бұл талшықты оське перпендикалялы қайтымсыз термодефоримирлеу арқылы оның қимасын өзгертіге болады. СВМ талшықтарының өзара әсерлесуі талшықтын ішінде бірен-сараң орналасқан байланыстырғыштың жұқа қабаты арқылы н/е талшық компоненттерінің өзара дифузияланунан пайда болатын аутегезиялық байланыс арқылы жүзеге асады.