Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Ответы на млы распечатать.doc
Скачиваний:
49
Добавлен:
21.04.2019
Размер:
258.56 Кб
Скачать

3. Вид композиционных материалов в зависимости от их строения.

Дисперсно-упрочненные композиты представляют собой материал, в матрице которого равномерно распределены мелкодисперсные частицы, оптимальное их содержание 2-4%. Но эффект упрочнения связан с размерами частиц и их сближением, т.е. концентрацией. Например, при упрочнении мелкими частицами d = 0,001-0,1 мкм объемная концентрация может доходить до 15%; при частицах более 1,0 мкм объемная концентрация может быть 25% и более. При этом повышается прочность, твердость, теплостойкость, сохраняется эластичность (например, матрица -битум, каучук, искусственный полимер; упрочняющие частицы -мел, слюда, углерод, кремнезем, известняк). В таких материалах при нагружении всю нагрузку воспринимает матрица.

В волокнистых композитах высокопрочные волокна воспринимают основные напряжения при внешних нагрузках и обеспечивают жесткость и прочность композита. Особенность волокнистой композиционной структуры заключается в равномерном распределении волокон в пластичной матрице, объемная доля их может достигать 75% и более.

Армирующие волокна должны удовлетворять комплексу эксплуатационных и технологических требований. К первым относятся требования по прочности, жесткости, плотности, стабильности свойств в определенном температурном интервале, химической стойкости и т.п. Композиты с однонаправленной укладкой волокна называются монотропными. В монотропных композитах модули упругости и коэффициенты Пуассона имеют различные значения в направлении осей. Наиболее характерным видом анизотропии для композитов является ортотропия, обладающая симметрией относительно трех взаимно перпендикулярных плоскостей. Здесь, в зависимости от монотропии, оси Х и Y неравномерны.

4. Роль матрицы и упрочняющего компонента в композиционных материалах.

Компонентов, обладающий непрерывностью по всему объему, является матрицей. Матричными материалами могут быть металлы, их сплавы, керамика, неорганические и органические вяжущие, полимеры. Матрица обеспечивает монолитность композита, фиксирует форму изделия и взаимное расположение армирующих волокон, распределяет действующие напряжения по объему материала, обеспечивая равномерную нагрузку на волокна и ее перераспределение при разрушении частиц волокон. Материал матрицы определяет метод изготовления изделий, возможность выполнения конструкций заданных габаритов и формы, а также параметры технических процессов и т.д. Требования, предъявляемые к матрицам, можно разделить на эксплуатационные и технологические. К эксплуатационным относятся требования, связанные с механическими и физико-химическими свойствами материала матрицы, обеспечивающими работоспособность композиции при действии различных эксплуатационных факторов. Технологические требования определяются процессами получения композита, т.е. совмещения армирующих волокон с матрицей и окончательного формирования изделия. Целью технологических операций является обеспечение равномерного распределения волокон в матрице (без касания между собой) при заданном их объемном содержании; максимально возможное сохранение свойств волокон, главное - прочности; создание достаточно надежного взаимодействия на границе волокно-матрица. Компонент прерывный, разделенный в объеме композиции, считается упрочняющим или армирующим. Упрочняющими компонентами чаще всего являются тонкодисперсные порошкообразные частицы или волокнистые материалы различной природы.