Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

voprosy_po_materialovedeniyu / 9.МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

.doc
Скачиваний:
39
Добавлен:
11.02.2015
Размер:
39.42 Кб
Скачать

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

ВОПРОС 9

Композицио́нный материа́л (компози́т, КМ) — искусственно созданный неоднородный сплошной материал, состоящий из двух или более компонентов с четкой границей раздела между ними. В большинстве композитов (за исключением слоистых) компоненты можно разделить на матрицу и включенные в нее армирующие элементы. В композитах конструкционного назначения армирующие элементы обычно обеспечивают необходимые механические характеристики материала (прочность, жесткость и т.д.), а матрица (или связующее) обеспечивает совместную работу армирующих элементов и защиту их от механических повреждений и агрессивной химической среды.

   В результате совмещения армирующих элементов и матрицы образуется композиция обладающая набором свойств, отражающими не только исходные характеристики его компонентов, но и включающий новые свойства, которыми изолированные компоненты не обладают. В частности, наличие границ раздела между армирующими элементами и матрицей существенно повышает трещиностойкость материала, и в композициях, в отличие от однородных металлов, повышение статической прочности приводит не к снижению, а, как правило, к повышению характеристик вязкости разрушения.

   Для создания композиции используются самые разные армирующие наполнители и матрицы. Это —слоистые пластики из бумаги или ткани, склеенной термореактивным клеем, стекло- и графитопласт (ткань или намотанное волокно из стекла или графита, пропитанные эпоксидными клеями), фанера. Есть материалы, в которых тонкое волокно из высокопрочных сплавов залито алюминиевой массой. Булат — один из древнейших композиционных материалов. В нем тончайшие слои (иногда нити) высокоуглеродистой стали «склеены» мягким низкоуглеродным железом.

   В последнее время материаловеды экспериментируют с целью создать более удобные в производстве, а значит — и более дешёвые материалы. Исследуются саморастущие кристаллические структуры, склеенные в единую массу полимерным клеем (цементы с добавками водорастворимых клеев), композиции из термопласта с короткими армирующими волоконцами и пр.

Классификация композитов

Композиты обычно классифицируются по виду армирующего наполнителя:

волокнистые (армирующий компонент — волокнистые структуры);

слоистые;

наполненные пластики (армирующий компонент — частицы)

насыпные (гомогенные),

скелетные (начальные структуры, наполненные связующим).

Также композиты иногда классифицируют по материалу матрицы:

композиты с полимерной матрицей,

композиты с керамической матрицей,

композиты с металлической матрицей,

композиты оксид-оксид.

Керамические материалы

Керамическими называют материалы и изделия, получаемые из порошкообразных веществ различными способами и подвергаемые в технологический период обязательной термической обработке при высоких температурах для упрочнения и получения камневидного состояния

Технология получения керамических изделий обычно складывается из следующих этапов: 1.    добыча глины, 2.    очистка глины и тонкое многостадийное измельчение, 3.    подготовка формовочной массы, 4.    получение изделий, 5.    сушка, 6.    обжиг. Способ подготовки формовочной массы зависит от вида получаемого изделия, качества глин, технической оснащенности производства. Различают полусухой, пластический и шликерный (литьевой) способы. На качество готовых керамических изделий большое влияние оказывает режим сушки и обжига. Основное назначение сушки изделия-сырца – снижение его влажности, приобретение прочности, достаточной для транспортирования в печь и последующего бездефектного обжига при минимальных энергозатратах. Процесс обжига, завершающий изготовление керамических изделий, разделяют на три периода: нагрев до максимальной температуры 950-1300 °С, зависящей от состава сырья и заданных свойств получаемых изделий; выдержку и постепенное  охлаждение до температуры окружающего воздуха. Готовые материалы и изделия проверяют в лаборатории на соответствие ГОСТу, после чего их отправляют потребителям или на склад готовой продукции.

Классификация керамических материалов и изделий

а) стеновые материалы - кирпич глиняный обыкновенный, кирпич глиняный пустотелый и пористо-пустотелый пластического прессования, кирпич глиняный пустотелый полусухого прессования, камни керамические пустотелые пластического прессования, кирпич строительный легкий. В последнее время заводы стали вырабатывать крупноразмерные керамические изделия - блоки, панели, которые также относятся к этой группе;

б) кирпич и камни строительные глиняные специального назначения - кирпич глиняный лекальный, камни для канализационных сооружений (подземных коллекторов), кирпич для дорожных одежд (мостовой клинкер). Кирпич для дорожных одежд в нашей стране не получил распространения и имеет крайне незначительное применение;

в) изделия керамические пустотелые для перекрытий - камни для часторебристых покрытий (сборных или монолитных), камни для армокерамических балок, камни для накатов, а также панели перекрытий и покрытий, изготовленные из отдельных керамических камней;

г) изделия керамические для облицовки фасадов зданий - кирпич и камни керамические лицевые, ковровая керамика, плитки керамические малогабаритные, плиты керамические фасадные, подоконные сливы;

д) изделия керамические для внутренней облицовки - плитки для облицовки стен, детали встроенные, плитки для полов;

е) кровельные материалы - черепица глиняная;

ж) трубы керамические канализационные и дренажные;

з) изделия керамические кислотоупорные - футеровочные (кирпич кислотоупорный нормальный, плитки кислотоупорные и др.), трубы кислотоупорные и фасонные части к ним.

Указанные изделия изготовляются из легкоплавких, тугоплавких и реже огнеупорных глин, чаще всего без значительной подготовки и обработки их и поэтому в основном относятся к так называемой грубой строительной керамике, за исключением плиток для внутренней облицовки стен и плиток для полов.