kompozit anyagok
A mátrix kell a szükséges merevséget, és közös munkáját erősítő szálak; erejét meghatározó betöltéskor nem egybeesik az irányt orientatsiiey szálak. Különösen fontos az a tulajdonsága, hogy a mátrix egy szilárd anyagot, ahol a mátrix megtartja az integritását törésig szálak. Így, a választás a kötőanyag számára az összetett - egy nehéz feladat, a helyes megoldás, amely megkönnyíti a létrehozását anyag hatásos műszaki és működési tulajdonságok. Amint a polimer mátrix anyag kompozitok segítségével hőre keményedő és hőre lágyuló kötőanyagok. A hőre keményedő kötőanyagok - alacsony viszkozitású, könnyen oldható termékek (gyanták), amely képes gyógyítható melegítés hatására utókezelő szerek, katalizátorok, így kikeményedés után irreverzibilis térhálós (az oldhatatlan és infúzióval).
Polikondenzációval előállított fenolok és aldehidek. Attól függően, hogy a komponensek aránya és a technológiai körülmények alakulnak novolak vagy rezol-fenol-formaldehid gyanta.
Vannak kemény, rideg anyagok, amelynek lágyulási hőmérséklete 80 és 100 ° C, alkoholban jól oldódik, acetonban és más oldószereket. Amikor be a gyanta térhálósítók és melegítjük a reakció háromdimenziós szerkezet kialakulása (megkötési) kíséretében jelentős mennyiségű víz, ammónia és a formaldehid.
Attól függően, hogy az arány a fenol és formaldehid, és a mélysége az utolsó keményítési reakció lehet folyékony vagy szilárd. A szilárd rezol gyanták jól oldódnak 40. 60% -os etil-alkoholt. Kikeményítése rezol gyanták nélkül megy végbe részvétele keményítőszerek felgyorsult növekedés a hevítési hőmérséklet, és kíséri a vízfejlődés, valamint egy bizonyos mennyiségű illékony. A hátrányok fenol-formaldehid gyanták közé tartoznak a nagy térfogati zsugorodás a keményítés (15. 25%) felszabadulásával kapcsolatos nagy mennyiségű illékony anyagok. Ahhoz, hogy egy anyagot kis porozitású elvégzéséhez szükséges öntvény nagy nyomás mellett.
Ábrázoljuk telített észterek (polymaleinates, oligoakrilaty ITP), ezek keverékei egymással, vagy az alacsony molekulatömegű monomerek. A telítetlen poliészterek kondenzációs termékei Polikon-telítetlen dikarbonsavak vagy ezek anhidridjei többértékű alkoholokkal (glikolok). Ezek a gyanták - szilárd anyagok, könnyen oldhatók különböző oldószerekben. Különösen, mint az alkalmazott oldószer képes monomerek kopolimerizálására a keményítés ideje alatt-vatsya gyantával. Alapú kötőanyagok poliészter gyanták gyógyítható Xia mindkét szobába, és emelt hőmérsékleten. Hátrányai poliészter gyanták - alacsony szintű mechanikai tulajdonságok kikeményedett állapotban; kis adhézió számos töltőanyagok; kötőanyagok alacsony életképességét; elegendően nagy zsugorodása és a jelenléte a készítményben a toxikus monomerek (sztirol-típusú).
Polikondenzációs termékeinek kapott co-hidrolizátum-keverékek a mono-, di-, tri-, és tetraklór. Ezek jellemzően törékeny szilárd anyag, amely 10% el nem reagált szilanol csoportok. Alkalmazása szilikongyanta a szálak végezzük alkoholos oldatok, és kevésbé valószínű - az olvadék. Kötési szilikon gyanták megfelelően következik be a polikondenzációs kölcsönhatás mechanizmusa a maradék szilanol csoportok egymással és keményítőkkel a katalizátorok jelenlétében. A melléktermékek a keményedési reakció általában vízben vagy alkoholban. A kikeményített szilikon gyanta kedvezően más kötőanyaggal működőképességét széles hőmérséklet-tartományban (-200. 350 ° C), ellenáll a szerves oldószerek és az ásványi savak, a nagy dielektromos tulajdonságokkal. A hátrányok szilikon gyanták közé tartoznak: alacsony összehasonlítva más gyanták mechanikai tulajdonságai alacsony EVAP-fő (100 ° C), öntvény jelentős nyomás alatt, a hosszú besugárzási ciklust.
Ez egy keveréke oligomer termékek Epoxicsoportokkal végein a linkek. Hm használt epoxigyanták származó epiklórhidrin és difenil-propán (biszfenol A), az úgynevezett biszfenol (ED-típusú gyanta) vagy epiklórhidrin polikondenzációs termékek metilolfenolov nevezett poliepoxid vagy epoxi-fenol-gyanták (gyanták EF, EM et al.) - Az elmúlt években használatra gyanták epiklórhidrin és anilin (gyanta EA), diamino-(EMDA gyanta), p-amino-fenol (UP-610 gyanta), a cianursav-származékok (gyanta EK) és mások. a nagy reaktivitása az epoxicsoportok és a jelenléte a oligomerek hydro erős és egyéb funkciókat, felelősek a különböző csoportok-regionális területeken keményedése során epoxigyanták. Általában, térhálósítást végezzük jelenlétében utókezelő szerek és katalizátorok, valamint bevételt elkülönítése nélkül kis molekulatömegű anyagok és alacsony ömlesztett usadkami.Epoksidnye kötőanyagok mutatnak jó tapadást, hogy a különböző szálak, hosszú ideig lehet a keretében-otverzhdeinom állapotban, amely lehetővé teszi, hogy készítsen ezek alapján előáztatott és részlegesen keményített félkész termékek (prepregek). A hátrányok epoxigyanták közé tartoznak a viszonylag kis hőállóság, ami éles a szilárdsági tulajdonságok elvesztése közeli hőmérsékleten az üveg átmeneti hőmérséklete a polimer. Módosított epoxi kötőanyagok magas hőállóság, és műanyag ezek alapján maradhatnak szervizelhető hőmérsékleten 180 és 200 ° C-on
Ilyen kötőanyagok közé tartoznak a polimerek, amelyeknek láncok állnak konjugált aromás és heterociklusos egységek. A legnagyobb gyakorlati alkalmazások most már poliimidek. Ezekben a polimerekben a kötőanyagok csak akkor használható közbenső szakaszaiban ezek előállítására, mint a végső szakaszban a formáció elvesztik plaszticitás és az oldhatóság. Kezdetben használt polikondenzációs poli-imid kötőanyagok, amelyek a keményítés, a nagy mennyiségű kis molekulatömegű anyagok és a víz, ami egy nagy műanyag porozitása (legfeljebb 20 tf.%). Jelenleg előnyben részesítjük a poliimid (PI) polimerizációs típusú iratrendező oligomerek és keverékek imidoobrazuyuschih monomerek. A szál kötőanyagok alkalmazása a saját megoldások (40% koncentráció). Ezek a kötőanyagok alkalmas kombinációban a szálak különböző módszerekkel, és ezek alapján gyárthatók prepregek clusive életképességét. Kötési pi-kötés megy végbe a hőmérséklet-tartományban 300 350 ° C-on A porozitás kapott ilyen anyagokon alapuló értéke 1. 3%. Pi kötés hátrányok jelentős technológiai nehézségek anyagokból készült termékek ezek alapján.
Hőre lágyuló kötőanyagok - nagy molekulatömegű lineáris polimerek (fehérjék, filmek, porokat), amelyhez melegítéssel megolvasztjuk, és az ezt követő hűtés megszilárdulni, és megszilárdulás után állapotban reverzibilisen.
A műszaki előnyei a kompozitok alapuló termoplasztikus kötőanyagok közé megbízhatóságát termékek tőlük elsősorban annak köszönhetően érhető, hogy az alacsony szintű maradék feszültségek, pihentető a hőre lágyuló műanyag mátrix az első néhány óra után alkotó cikkek. Mátrix hőre lágyuló szálak a legértékesebb, amikor kombinált komponenseket. Használatuk az lehetővé teszi, hogy hozzon létre egy összetett szerkezet a megadott időközönként, megbízható rögzítését az erősítő rendszer a feldolgozás minden szakaszában. Termékek alapján az ilyen szálak is előállíthatók különböző technológiai eljárásokkal
megállapító, kanyargós, pultrusion, és a kombináció az erősítő szálak a komponenseket úgy érjük el, szövés, pletenii.Sredi termoplasztikus kötőanyagok különleges helyet kötőanyagok egy új típusú, úgynevezett rolivsanami, amelyek segítségével a lehetőséget, hogy összekapcsolják a magas hőállóság és könnyen feldolgozható a összetett kötőanyag. Rolivsany tervezték, hogy készítsen kompozitok és tárgyak, amelyek a széles üzemi hőmérséklet (270 620 K). Fő előnye más rolivsanov kötőanyag kombinációja folyékony, alacsony toxikus kiindulási készítmény, enyhe elválasztása illékony melléktermékek a keményítés ideje alatt ez a nagy hőállóságot és szilárdságot mind a mátrix és kompozitok alapul.
Az ilyen fizikai-mechanikai tulajdonságai szénszálas, biztosítja CCC hőállóság, és lehetővé teszi több, teljes mértékben kihasználni az egyedülálló tulajdonságai a kompozit szénszálas. A módszer, amellyel a szén mátrix határozza meg a szerkezetét és tulajdonságait. A legszélesebb körben használt két módon megszerezni a szén-dioxid mátrix: karbonizálásával polimer mátrix pre-sformo derék szénszálas előforma egy magas hőmérsékletű nem-oxidáló környezetben; szénlerakódás a gázfázisból kialakított termikus bomlása során szénhidrogének pórusaiba egy szén-csontváz.
Fém mátrix kompozitok rostos könnyű (alumínium, magnézium, berillium) és tűzálló fémek (titán, nikkel, nióbium) és ezek ötvözetei. A legszélesebb körben használt anyagot mátrixként alumíniumötvözetek, miatt kedvező kombinációja fizikai-mechanikai és technológiai tulajdonságai.
Technológiai jellemzőit az alumínium mátrix lehet osztva típusok: kovácsolt, öntés, por. Minden módszer kombinálásának a szálak és a mátrix elem lehet n-ágyas szilárd fázisú, és a folyékony fázis leválasztási eljárásokkal verdofaznye elrendezésű szálakat a mátrix áll összeállítására csomag üres álló legalább-yushihsya rétegek mátrix anyag és szálak, és ezt követően schnenii komponensek összekeverésével. Folyékony fázisú módszerek alkalmazásán alapuló különféle öntés olvadt mátrixanyag biztosító impregnálása (vákuumban normál és emelt nyomáson) előre fektetett szálas rendszer. A formáció a fém mátrix lerakódást technikák alapelven nyugszik, hogy a szálak különböző technikákkal (gázfázisú, kémiailag, elektrolitikusan-lag, és hasonlók) a fém réteg és az ezek orvoslására szálak közötti teret.
Titán és magnézium mátrix
Titán és magnézium mátrix. A magnézium ötvözetek teszi MA2-1, IA5, MA8 és néhány egyéb anyagokat, mint mátrix. Titán mátrix mutatnak a jó feldolgozhatóság a forró deformáció, hegeszthetőség, képes fenntartani a hosszú távú szilárdsági jellemzői (360. 1050 MPa) magasabb hőmérsékleten (300-450 ° C). Ezek az anyagok azonban megtartják nagy ellenállás a deformáció, még magasabb hőmérsékleten, ami a megszerzése kneobhodimosti anyagfajtá- kompozitok használni Szuperképlékeny deformációs módok
Kerámia anyagok nagy olvadási hőmérsékletekkel, nyomószilárdsága, folyamatos kellően magas hőmérsékleten és oxidációs ellenállás. Ezek a tulajdonságok a kerámia, mindenekelőtt, egy szilikát, évszázadok óta használják gyártásához kemencebéléshez és sok tűzálló. Jelenleg a követelmények kerámiák, mint építőanyag jelentősen megnőtt. Új típusú kerámia alapú vysokoogneupornyh tórium-oxid, alumínium, berillium, cirkónium, magnézium, vanádium, széles körben használják a szakterületen rendkívüli üzemeltetési körülmények között. Elég annyit mondani, hogy az olvadáspont a cirkónium, alumínium, berillium, tórium, magnézium-és hafnium fel 2973, 2273, 2873, 3473, 3073 és 3111 K értékre adódott. Együtt a tűzálló anyagú kerámia magas szakítószilárdság és a szívósság, ellenállás a hősokk és a rezgés. Az ilyen tulajdonságok rejlő, például egyes fémek.