Реферат: Пористые композиционные материалы
Выполнила
студент группы 1131
Теленко Нина
Николаев, 2010
Содержание
композиционный материал пористый
Введение
I. Общие сведения о композиционных материалах
II. Пористые углеродные материалы типа cибунита
1. Свойства композиционных материалов типа сибунита
2. Ассортимент пористых углеродных материалов
III. Экранирующие и радиопоглощающие материалы
IV. Антифрикционные сплавы
V. Фосфатно-кальциевая керамика – биополимер для регенерации костных тканей
Заключение
Список литературы
Введение
Технический прогресс, с одной стороны, порождает необходимость разработки новых конструкционных материалов, а с другой, - в значительной степени обуславливается результатами этих разработок. Появляясь в следствии естественного стремления к совершенствованию существующих конструкций, новые материалы, в свою очередь, открывают возможности для реализации новых конструкционных решений и технологических процессов. В настоящее время перспективы прогресса связываются с разработкой и широким применением композиционных материалов.
Композиционные материалы (КМ) обладают комплексом свойств и особенностей, отличающихся от традиционных конструкционных материалов и в совокупности открывающих широкие возможности, как для совершенствования существующих конструкция самого разнообразного назначения, так и для разработки новых конструкций и технологических процессов.
В данной работе рассматриваются пористые композиционные материалы: некоторые их виды, их особенности и сферы применения.
I. Общие сведения о композиционных материалах
Композиционными называют сложные материалы, в состав которых входят сильно отличающиеся по свойствам нерастворимые или малорастворимые один в другом компоненты, разделённые в материале ярко выраженной границей. Композиционным материалам (КМ) можно также дать следующее определение: это материалы, представляющие собой твёрдое вещество, состоящее из матриц и различных наполнителей, частицы которых особым образом расположенные внутри матрицы, армируют её. Композиционный материал должен обладать свойствами, которыми не может обладать ни один из компонентов в отдельности. Лишь только при этом условии есть смысл их применения.
Все КМ можно разделить на два вида: естественные и искусственные. Примером естественных КМ могут служить стволы и стебли растений (волокна целлюлозы соединены пластичным лигнином), кости человека и животных (тонкие прочные нити фосфатных солей соединены пластичным коллагеном), а также эвтектические сплавы.
Основой матрицы КМ могут служить металлы или сплавы (КМ на металлической основе), а также полимеры, углеродные и керамические материалы (КМ на неметаллической основе).
Роль матрицы в КМ состоит в придании формы и создании монолитного материала. Объединяя в одно целое армирующий наполнитель, матрица участвует в обеспечении несущей способности композита. Она передаёт напряжения на волокна и позволяет воспринимать различные внешние нагрузки: растяжение, сжатие, изгиб, удар. Матрица предохраняет наполнитель от механических повреждений и окисления. Выбором матрицы определяется температурная область применения КМ. Рабочая температура деталей из КМ повышается при переходе от полимерной матрицы к металлической, а далее – к углеродной и керамической.
КМ с комбинированными матрицами называют полиматричными. Для полиматричных материалов характерен более обширный перечень полезных свойств. Например, использование в качестве матрицы наряду с алюминием титана увеличивает прочность КМ в направлении, перпендикулярном оси волокон.
В соответствии с геометрией армирующих частиц различают порошковые (или гранулированные), волокнистые, пластинчатые КМ. Порошковые композиты представляют собой смесь порошков металлов и неметаллических соединений, которые образуют дисперсно-упрочнённый сплав. Они отличаются изотропностью свойств. В волокнистых композитах матрицу упрочняют непрерывно и дискретно расположенные волокна. Волокнистые и пластинчатые композиты так же, как и металлические сплавы, имеют анизотропию механических свойств.
В матрице равномерно распределены остальные компоненты (наполнители). Поскольку главную роль в упрочнении КМ играют наполнители, их часто называют упрочнителями.
Основная функция наполнителя – обеспечить прочность и жёсткость КМ. Частицы наполнителя должны иметь высокую прочность во всём интервале температур, малую плотность, быть нерастворимыми в матрице и нетоксичными. Армирующими веществами в КМ являются оксиды, карбиды (обычно – карбид кремния SiC), нитрид кремния (Si3N4), стеклянные или углеродные нити, волокна бора (бороволокна), стальная или вольфрамовая проволока.
По форме наполнители разделяют на три основные группы (рис. 1,1): нульмерные, одномерные, двумерные.
Нульмерными называют наполнители, имеющие в трёх измерениях очень малые размеры одного порядка (частицы).
Одномерные наполнители имеют малые размеры в двух направлениях и значительно превосходящий их размер в третьем измерении (волокна).
У двумерных наполнителей два размера соизмеримы с размером КМ и значительно превосходят третий (пластины, ткань).
По форме наполнителя КМ разделяют на дисперсно-упрочнённые, слоистые и волокнистые.
--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--