12 Композиційні матеріали для відновлення

Композиційні матеріали – штучне поєднання різнорідних за формулою і властивостями двох і більше матеріалів з чіткою межею розподілу між ними.

Основними ознаками композиційних матеріалів є:

1. склад, форма, розподіл компонентів заплановані заздалегідь;

2. у природних умовах матеріал не зустрічається;

3. матеріал складається з двох або більше компонентів, які відрізняються за хімічним складом і розділені у матеріалі вираженою межею;

4. властивості матеріалу визначає кожний з його компонентів;

5. матеріал має властивості не притаманні окремим його компонентам;

6. матеріал неоднорідний в мікро- масштабі і однорідний в макро- масштабі.

Класифікація композиційних покрить проводиться за наступними ознаками:

1. за матеріалом матриці;

2. за геометрією наповнювача;

3. за розмірами наповнювача;

4. за призначенням і застосуванням.

За матеріалом матриці композиційні покриття поділяють на покриття:

• з металевою матрицею;

• з полімерною матрицею;

• з керамічною матрицею;

• керамічні композиційні покриття

Матриця надає покриттю монолітність, зв’язує його з основою деталі, забезпечує передачу і перерозподіл навантажень, захищає армуючі включення від зовнішньої дії. Тип матриці безпосередньо визначає технологію одержання композиційних покрить, його термічну і корозійну стійкість, електричні і теплоізоляційні властивості, старіння та. інші важливі характеристики покриття і деталі в цілому.

За геометрією наповнювача композиційні покриття поділяють на:

• дисперсні: порошкові, гранульовані;

• волокнисті;

• пластинчасті.

За розмірами наповнювача композиційні покриття поділяють на:

• нуль мірні: порошкові;

• одномірні: волокнисті;

• двомірні: стрічкові, тканинні, фольгові.

За призначенням і застосуванням композиційні матеріали поділяються на:

• зносостійкі;

• антифрикційні;

• корозійностійкі;

• спеціальні.

Поділ за призначення достатньо умовний оскільки більшість композиційних покрить є багатофункціональними.

Утворення композиційного покриття на поверхні деталей машин відбувається за такими основними варіантами:

1. послідовне нанесення окремих компонентів із різних класів матеріалів;

2. паралельне (одночасне) нанесення окремих компонентів;

3. використання раніше сформованих композиційних матеріалів в якості вихідних.

Вихідні матеріали, призначені для одержання композиційних покрить, можуть застосовуватись у складі порошків, паст (шлікерів), суспензій, розчинів, електродів, присадних прутків, дротів, стрічок, "гнучких" шнурів.

Композиційні порошки – інтегровані комплекси вихідних компонентів у кожній порошкової частинці.

Композиційні порошки поділяються на класи за наступними ознаками:

1. за типом будови частинок;

2. характером поведінки при нанесенні покриття;

3. призначенням;

4. за методом нанесення.

За типом будови частинок композиційні порошки поділяють:

1. плаковані: вихідні частинки одного матеріалу на поверхні яких розміщені один або декілька шарів інших матеріалів;

2. конгломератні: сформовані з багатьох вихідних частинок кількох матеріалів.

За характером поведінки при одержанні покриття композиційні порошки поділяють на:

1. порошки, які реагують при нагріванні: одержання покриття протікає одночасно з синтезом нових речовин і його склад відрізняється від вихідного складу частинок;

2. термонейтральні: суттєві зміни складу матеріалу у процесі нанесення покриття не відбуваються.

Композиційні порошки є наступними варіантами поєднання матеріалів:

1. метал (ядро) – кераміка (оболонка);

2. кераміка (ядро) – метал (оболонка);

3. метал (ядро) – метал (оболонка);

4. метал (ядро) – полімер (оболонка).

Деякі марки композиційних порошків приведені в таблиці 12.1.

Таблиця 12.1 – Порошки для нанесення композиційних покрить

Склад матеріалу	Марка	ГОСТ або ТУ	Хімічний склад
1	2	3	4
Нікель-карбід вольфраму	ВНП-15, ВНП-20, ПКВН-20, ПКВН-30, ПКВН-40, ВН-10, BH-20, ЗН-30	ТУ 48-3-107-84,	Ni – 10-30 %
Нікелевий сплав, карбід вольфраму алюміній	ПТ-19НВК-01	ТУ 48-4206-156-82	WC – 16.. 20 % Аl – 8 %
Нікель-оксид алюмінію	ПОАН-79, ПОАН-6О, ПОАН-3О	ТУ 48-3-145-84	Ni – 30-70 %
Нікель-оксид цирконію	ПДЦН-20, ПДЦН -40, ПДЦН -60	ТУ 48-3-105-81	Ni – 20-60 %
Нікель-графіт	ПГН-85, ПГН-80, ПГН-75	ТУ 48-3-93-84	Ni – 75-85 %