Понятие о композиционных материалах. Классификация композиционных материалов по типу упрочнителей. Понятие о матрице (основе) и армирующем элементе (упрочнителе).
Понятие композиционного материала должно удовлетворять следующим требованиям:
Композиция должна представлять собой объемное сочетание хотя бы двух химически разнородных материалов с четкой границей раздела между этими компонентами и характеризоваться свойствами, которых не имеет ни один из ее компонентов в отдельности. Композицию получают путем введения в основной материал(матрицу) определенного количества другого материала для получения специальных свойств.
Размер частиц компонентов может колебаться от нескольких сотых микрона до нескольких миллиметров и даже больше. Как правило процесс получения композиционного материала технологически совмещен с процессом получения изделия. Физико-химические свойства композиционного материала могут меняться в широких пределах в зависимости от концентрации компонентов их геометрических параметров, ориентации, а также технологии изготовления.
Классификация композиционных материалов
Сравнительно пластичный компонент основы, непрерывный в объеме композиционного материала, называется матрицей. Более прочный, прерывистый компонент называется армирующим элементом. В зависимости от геометрии армирующего элемента и их взаимного расположения, свойства композиционного материала м/б изотропными и анизотропными.
Матрица связывает композицию в монолит, придает ей форму и служит для передачи внешних нагрузок армирующим элементам. Ведущую роль в упрочнении композиционного материала играют армирующие элементы, которые часто называют упрочнителями . Как правило это материалы с высокой прочностью и модулем упругости. По геометрии армирующего элемента композиционные материалы подразделяют на дискретно-упрочненные, волокнистые, слоистые.
|
|
|
Дискретно- упрочненные композиционные материалы (ДУКМ)
Вводят мелкие, равномерно распределенные, тугоплавкие частицы карбидов , оксидов, нитридов, не взаимодействующих с матрицей и не расплавляющиеся в ней вплоть до 
, 
, 
.
L- Размер композита; 
, 
, 
- размеры армирующего элемента в трех направлениях.
Чем меньше частицы, наполнителя, чем меньше расстояние между ними, тем прочнее композиционные материалы. Основным, несущим элементом является матрица. Ансамбль дисперсных частиц наполнителя упрочняет материал за счет сопротивления движению дислокаций при нагружении, что образует пластичную деформацию. Эффект сопротивления движению дислокаций создается вплоть до матрицы, поэтому ДУКМ характеризуются высокой жаропрочностью к сопротивлениям ползучести, наиболее часто применяют ДУКМ на Al, Ni, основе.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 305; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!