Категория: Бланки/Образцы
Композитом называют сплошной неоднородный материал, который был искусственно создан из нескольких компонентов с разными физическими и химическими свойствами. Механические характеристики композитного материала определяет соотношение свойств матрицы и армирующих элементов, а также прочность их связи, которая обеспечивается при правильном выборе исходных компонентов и способе их совмещения.
Наиболее примитивным композитным материалом являются кирпичи из соломы и глины, которыми пользовались еще древние египтяне.
Чаще всего композитом называют материалы на основе смолы или полимерных матриц. Для изготовления композитных материалов используются фенольные, эпоксидные, винилэфирные, полиэфирные и полипропиленовые полимеры. Армирующими веществами при изготовлении композитов выступают сыпучие вещества и волокна. Прочность материала зависит от количества смолы – чем ее меньше, тем он прочнее. Сегодня для достижения идеальных пропорций всех компонентов в композитном материале постоянно совершенствуется технология формования.
Методы формования композитных материаловВ процессе формования матрица композитного материала объединяется с его армирующим веществом, в результате чего можно изготовить то или иное изделие. Термореактивные полимерные матрицы в процессе формования проходят через химическую реакцию отверждения. Термопластичные полимерные матрицы в процессе формования расплавляются и застывают в заданной форме. Данный процесс обычно проходит в условиях комнатной температуры и нормального давления.
Самым распространенным композитом сегодня считается цемент с металлической арматурой или асфальтобетон.
Также существует контактное (ручное) формование, которое обладает рядом серьезных недостатков. В изделии, сформованном этим методом, содержится повышенное количество смолы, что делает его более хрупким. Кроме этого, при нем сложно достичь идеальных пропорций матрицы и армирующего вещества, а также соблюсти толщину изделия, избежав при этом внутренних воздушных ходов.
Процесс вакуумного формования предполагает использование открытой оснастки, в которую помещаются компоненты композита, накрываемые силиконовой мембраной или полимерной пленкой. Затем на оснастку в условиях атмосферного давления и повышенной температуры накладывают вакуум.
September 6, 2016
В различных сферах промышленности используются композитные материалы. Что это такое? Это материалы на основе нескольких компонентов, что обусловливает их эксплуатационные и технологичные характеристики. В основе композитов лежит матрица на основе металла, полимера или керамики. Дополнительное армирование выполняется наполнителями в виде волокон, нитевидных кристаллов и различных частиц.
За композитами – будущее?
Пластичность, прочность, широкая сфера применения – вот чем отличаются современные композитные материалы. Что это такое с точки зрения производства? Эти материалы состоят из металлической или неметаллической основы. Для усиления материала используются нити, волокна, хлопья большей прочности. Среди композиционных материалов можно выделить пластик, который армируется борными, углеродными, стеклянными волокнами, или алюминий, армированный стальными или бериллиевыми нитями. Если комбинировать содержание компонентов, можно получать композиты разной прочности, упругости, стойкости к абразивам.
Основные типыКлассификация композитов основана на их матрице, которая может быть металлической и неметаллической. Материалы с металлической матрицей на основе алюминия, магния, никеля и их сплавов обретают дополнительную прочность за счет волокнистых материалов или тугоплавких частиц, которые не растворяются в основном металле.
Композиты с неметаллической матрицей в основе имеют полимеры, углерод или керамику. Среди полимерных матриц наиболее популярны эпоксидная, полиамидная и фенолформальдегидная. Форма композиции придается за счет матрицы, которая выступает своеобразным связующим веществом. Для упрочнения материалов используются волокна, жгуты, нити, многослойные ткани.
Изготовление композитных материалов ведется на основе следующих технологических методов:
Во многих сферах промышленности нашли применение композитные материалы. Что это такое, мы уже сказали. Это материалы на основе нескольких компонентов, которые обязательно упрочняются специальными волокнами или кристаллами. От прочности и упругости волокон зависит и прочность самих композитов. В зависимости от вида упрочнителя все композиты можно поделить:
Упрочнительные материалы могут укладываться в две, три, четыре и больше нити, чем их больше, тем прочнее и надежнее в эксплуатации будут композиционные материалы.
Древесные композитыОтдельно стоит упомянуть древесный композит. Он получается посредством сочетания сырья разного типа, при этом в качестве основного компонента выступает древесина. Каждый древесно-полимерный композит состоит из трех элементов:
Самый популярный вид древесных композитов – это композитная доска. Ее уникальность в том, что она объединяет в себе свойства и древесины, и полимеров, что существенно расширяет сферу ее применения. Так, доска отличается плотностью (на ее показатель влияет базовая смола и плотность древесинных частичек), хорошим сопротивлением на изгиб. При этом материал экологичный, сохраняет текстуру, цвет и аромат натурального дерева. Использование композитных досок абсолютно безопасно. За счет полимерных добавок композитная доска обретает высокий уровень износостойкости и влагостойкости. Ее можно использовать для отделки террас, садовых дорожек, даже если на них приходится большая нагрузка.
Особенности производстваДревесные композиты имеют особенную структуру за счет сочетания в них полимерной основы с древесиной. Среди материалов подобного типа можно отметить древесно-стружечные, древесноволокнистые плиты разной плотности, плиты из ориентированной щепы и древесно-полимерный композит. Производство композитных материалов данного типа ведется в несколько этапов:
Мы описали самые популярные полимерные композитные материалы. Что это такое, теперь понятно. Благодаря слоистой структуре есть возможность армирования каждого слоя параллельными непрерывными волокнами. Стоит отдельно сказать о характеристиках современных композитов, которые отличаются:
Композиты на основе металлов отличаются высокой прочностью и жаропрочностью, при этом они практически неэластичны. За счет структуры волокон уменьшается скорость распространения трещин, которые иногда появляются в матрице.
Полимерные материалыПолимерные композиты представлены в многообразии вариантов, что открывает большие возможности по их использованию в разных сферах, начиная от стоматологии и заканчивая производством авиационной техники. Наполнение композитов на основе полимеров выполняется разными веществами.
Наиболее перспективными сферами использования можно считать строительство, нефтегазовую промышленность, производство автомобильного и железнодорожного транспорта. Именно на долю этих производств приходится порядка 60 % объема использования полимерных композиционных материалов.
Благодаря высокой устойчивости полимерных композитов к коррозии, ровной и плотной поверхности изделий, которые получаются методом формования, повышается надежность и долговечность эксплуатации конечного продукта.
СтеклопластикиДля армирования этих композиционных материалов используются стеклянные волокна, сформованные из расплавленного неорганического стекла. Матрица основывается на термоактивных синтетических смолах и термопластичных полимерах, которые отличают высокая прочность, низкая теплопроводность, высокие электроизоляционные свойства. Изначально они использовались при производстве антенных обтекателей в виде куполообразных конструкций. В современном мире стеклопластики широко применяются в строительной сфере, судостроении, производстве бытового инвентаря и спортивных предметов, радиоэлектронике.
В большинстве случаев стеклопластики производятся на основе напыления. Особенно эффективен этот метод при мелко- и среднесерийном производстве, например корпусов катеров, лодок, кабин для автомобильного транспорта, железнодорожных вагонов. Технология напыления удобна экономичностью, так как не требуется раскраиваться стекломатериал.
Углепластики
Свойства композитных материалов на основе полимеров дают возможность использовать их в самых разных сферах. В них в качестве наполнителя используются углеродные волокна, получаемые из синтетических и природных волокон на основе целлюлозы, пеков. Волокно обрабатывается термически в несколько этапов. По сравнению со стеклопластиками углепластики отличаются более низкой плотностью и более высоким модулем упругости при легкости и прочности материала. Благодаря уникальным эксплуатационным свойствам углепластики находят применение в машино- и ракетостроении, производстве космической и медицинской техники, велосипедов и спортивных принадлежностей.
БоропластикиЭто многокомпонентные материалы, в основе которых лежат борные волокна, введенные в термореактивную полимерную матрицу. Сами волокна представлены мононитями, жгутами, которые оплетаются вспомогательной стеклянной нитью. Большая твердость нитей обеспечивает прочность и стойкость материала к агрессивным факторам, но при этом боропластики отличаются хрупкостью, что осложняет обработку. Борные волокна стоят дорого, поэтому сфера применения боропластиков ограничена в основном авиационной и космической промышленностью.
Органопластики
В этих композитах в качестве наполнителей выступают в основном синтетические волокна – жгуты, нити, ткани, бумага. Среди особенных свойств этих полимеров можно отметить низкую плотность, легкость по сравнению со стекло- и углепластиками, высокую прочность при растяжении и высокое сопротивление ударам и динамическим нагрузкам. Этот композиционный материал широко используется в таких сферах, как машино-, судо-, автостроение, при производстве космической техники, химическом машиностроении.
В чем эффективность?Композитные материалы за счет уникального состава могут использоваться в самых разных сферах:
Использование композитов позволяет увеличить мощность двигателей, энергетических установок, уменьшая при этом массу машин и оборудования.
Какие перспективы?По мнению представителей сферы промышленности России, композиционный материал относится к материалам нового поколения. Планируется, что к 2020 году вырастут объемы внутреннего производства продукции композитной отрасли. Уже сейчас на территории страны реализуются пилотные проекты, направленные на разработку композитных материалов нового поколения.
Применение композитов целесообразно в самых разных сферах, но наиболее эффективно оно в отраслях, связанных с высокими технологиями. Например, сегодня ни один летательный аппарат не создается без использования композитов, а в некоторых из них используется порядка 60 % полимерных композитов.
Благодаря возможности совмещения различных армирующих элементов и матриц можно получить композицию с определенным набором характеристик. А это, в свою очередь, дает возможность применять эти материалы в самых разных сферах.
Композитные панели, разработанные первоначально для строительных приложений – облицовки и реконструкции старых зданий (минимальная нагрузка на фундамент и стены), - в последние годы стали пользоваться особой популярностью в рекламном производстве. Эти материалы представляют собой два слоя тонкого, предварительно окрашенного листового алюминия, между которыми заключен полимерный (полиэтилен, полипропилен, полиуретан, полистирол) или минеральный огнеупорный наполнитель. Соединение слоев между собой производится по такой технологии, которая обеспечивает готовому продукту высокую стойкость к расслаиванию. Внешняя поверхность композитных материалов помимо слоя краски может иметь лаковое антикоррозионное покрытие, повышающее износостойкость. Материал производится в виде непрерывной ленты, что позволяет предлагать пользователям широкое разнообразие габаритных размеров.
Композитные панели обладают высокой жесткостью, ударопрочностью, устойчивостью к давлению и ветровым нагрузкам и одновременно с этим небольшим весом (композиты в 3 – 4 раза легче стальных листов и в 1,5 – 2 раза алюминиевого проката).
Процесс производства обеспечивает многослойному материалу точные плоскостные характеристики и однородность нанесения поверхностных красочных и защитных слоев. Окрашивание и лакирование в зависимости от назначения панелей может производиться разными составами – на основе полиэфиров или полифторированных соединений - фторуглеродов (поливинилиденфторида ПВДФ, реже политетрафторэтилена ПТФЭ). Панели могут быть окрашены и лакированы с одной или с двух сторон и исполнены в самой широкой цветовой гамме, а также с поверхностью, имитирующей натуральный камень, кирпич, штукатурку, дерево. Эффект благородного металла на поверхности алюминиевого композита чаще всего достигается методом гальванотехники.
Композиты условно подразделяются на материалы для уличного и интерьерного применения. К первым относятся панели с более толстыми слоями алюминия и с фторуглеродным покрытием. Материалы для интерьерных задач имеют алюминиевые слои меньшей толщины; на их поверхность наносится в основном полиэфирное покрытие, в уличных условиях ведущее себя менее стабильно по сравнению с фторуглеродным.
Помимо физико-механических свойств, химической инертности поверхности и эстетических достоинств, популярность композитных материалов, несомненно, обеспечивают легкость видоизменения формы листа и получение ломаных и криволинейных плоскостей, позволяющих изготавливать самые разнообразные изделия с минимальным количеством элементов крепления. Панели могут монтироваться вертикально, горизонтально или в наклонном положении без деформаций и провисания.
Композитные материалы могут эксплуатироваться в широком температурном диапазоне - от -50 ° до +80 °С.
Области применения: стеновые и балконные ограждения, потолочные конструкции, козырьки и навесы, внешняя и внутренняя облицовка, крупногабаритные рекламные носители – щиты и табло, вывески, колонны, стелы, планшеты, объемные буквы, оформление бензоколонок, магазинов, стадионов, выставочное строительство.
Композиты трудновозгораемы и не выделяют токсичных газов при высоких температурах, что позволяет их использовать в помещениях и конструкциях самого разнообразного назначения.
Татьяна Дементьева
инженер-технолог
композитный — ордер [ит. букв. смешанный] – сложный ордер – архитектурный ордер, характеризующийся главным образом капителью, в которой схема коринфской капители (см. коринфский ордер) усложнена введением четырёх ионических волют (см. ионический ордер),… … Словарь иностранных слов русского языка
композитный — составной смешанный Примеры сочетаний: black составной черный черный цвет, получаемый смешиванием голубых, желтых и пурпурных чернил video композитный (составной) видеосигнал. [http://www.morepc.ru/dict/] Тематики информационные технологии в… … Справочник технического переводчика
композитный — КОМПОЗИТНЫЙ, КОМПОЗИЧНОЙ ая, ое. composite adj. 1. Отн. к композиции <смеси>; составной, сложного состава. Сл. 18. Композитные стекла, одно большое, а другое малое. МАН 8 4. Продается композичной камень для острения бритв без шлифования. МВ … Исторический словарь галлицизмов русского языка
композитный — I прил. 1. соотн. с сущ. композит I, связанный с ним 2. Свойственный композиту [композит I], характерный для него. II прил. Полученный путём армирования упрочнителями из волокнистых, слоистых и т.п. материалов. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф.… … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой
композитный — композитный, композитная, композитное, композитные, композитного, композитной, композитного, композитных, композитному, композитной, композитному, композитным, композитный, композитную, композитное, композитные, композитного, композитную,… … Формы слов
композитный — композ итный … Русский орфографический словарь
композитный — см. композиты; ая, ое. К ые материалы … Словарь многих выражений
композитный видеосигнал — Видеосигнал, в котором сигналы красного синего и зеленого (иногда и звуковые сигналы) смешаны. [http://www.alltso.ru/publ/glossarij setevoe videonabljudenie terminy/1 1 0 34] композитный видеосигнал В телевещании это видеосигнал, включающий… … Справочник технического переводчика
Композитный Офис — См. Компания композитная Словарь бизнес терминов. Академик.ру. 2001 … Словарь бизнес-терминов
Композитный материал (композиционный материал, композит) - это искусственный конструкционный материал, монолитный по внешнему виду, но неоднородный по структуре. В структуре композита можно выделить: а) армирующие элементы, создающие каркас композита и б)связующие элементы. Самый распространенный пример композита - текстолит (включая стеклопластики, углепластики и т.п.). Для получения текстолита берут ткань (любую - натуральную, синтетическую, угольную) и пропитывают ее термореактивной смолой, т. е, жидким (или вязким, полужидким) веществом, способным полимеризоваться. После полимеризации смолы получается композиционный материал. Другой интересный пример композита - металлокерамика. Такие композиты получают методами порошковой металлургии, вакуумного напыления и др. Широкое распространение композиционных материалов (начичная где-то с 60-х) революционизировало материаловедение, поскольку композит облададает сочетанием свойств, ранее недостижимым.
система выбрала этот ответ лучшим
в избранное ссылка отблагодарить
Композитный материал - это неоднородный материал, состоящий из двух или более элементов. Внутри композитного материала обычно находится арматура (не обязательно в прямом смысле), которая залита связующим материалом, хотя формы композитных материалов могут быть разными. Например может быть металлическая арматура, залитая бетоном или пластиком. Или многослойная фанера, между листами которой залит клей. Или ДСП (древесно-стружечная плита) - это опилки, слепленные клеем.
Думаю, что даже козинак можно было бы назвать композитным материалом, если бы его использовали в построении чего-либо. Ведь это семечки, скреплённые мёдом.
в избранное ссылка отблагодарить
Если на то пошло, то саман - древнейший композиционный материал. Глина с соломой. Этому материалу несколько тысяч лет. — 2 года назад
