3. Определения км.

КМ представляют собой гетерофазные системы из двух и более компонентов (фаз) с сохранением индивидуальности каждого отдельного компонента.

КМ – это материалы, состоящие из двух или более компонентов (фаз) и имеющие специфические свойства, отличающиеся от средних свойств их составляющих компонентов. В КМ есть матрица, включение и межфазная граница.

Матрицей называется компонент, обладающий непрерывностью по всему объему КМ.

Включение – это разделенный в объеме компонент, он может быть усиливающим или армирующим.

Межфазная граница – это граница раздела между матрицей и включением, имеющая свойства, отличные от свойств матрицы и включения.

Целью создания КМ является объединение схожих или разнородных компонентов для получения материала с новыми заданными свойствами и характеристиками, отличными от свойств и характеристик исходных компонентов. С появлением такого рода материалов возникает возможность селективного выбора свойств композитов, необходимых для нужд каждой конкретной области применения.

1. Комбинирование различных веществ остается сегодня одним из способов создания новых материалов.

2. Большинство современных конструкционных материалов представляют собой композиции, которые позволяют техническим изделиям обладать определенным сочетанием эксплуатационных свойств, например железобетонные конструкции, стеклопластиковые баллоны давления, автомобильные шины и т. д.

3. Во всех случаях это система разных материалов, каждый из составляющих которой имеет свое конкретное назначение применительно к рассматриваемому готовому изделию.

4. Ни резина, ни корд автомобильной шины не могут выполнять своей функции независимо, они используются совместно и должны рассматриваться как единая композиция.

5. Совместная работа разнородных материалов в композите дает эффект, равносильный созданию нового материала, свойства которого количественно и качественно отличаются от свойств каждого из его составляющих.

Для КМ характерны следующие признаки:

1. Состав и форма компонентов определены заранее.

2.Компоненты присутствуют в количествах, обеспечивающих заданные свойства материала.

3. КМ является однородным в макромасштабе и неоднородным в микромасштабе.

4. Компоненты различаются по свойствам.

5. Между компонентами существует явная граница раздела.

4. Средние свойства км.

Если взять два вещества с близкими свойствами и образовать из них композиционный материал, то свойство КМ будет среднее (рис. 5).

В зависимости от состава свойство КМ может проходить через максимум, минимум или изменяться аддитивно (пропорционально). Такое свойство называется средним. Если свойства компонентов значительно отличаются, то изменение свойства может быть другим и более сложным.

Рис. 5. Схема изменения свойства КМ в зависимости от свойств компонентов и их количества.

Изменение свойств КМ зависит от их структуры (дисперсные, волокнистые, 1, 2 или 3-мерное расположение включений). Это наглядно можно представить по электропроводности КМ, состоящего из диэлектрика и металла. Для дисперсного КМ электропроводность будет определяться электропроводностью матрицы. Электропроводность волокнистого КМ будет зависеть от электропроводности включения и схемы его расположения.