Материал композиционный

Рис. 2,14. Расположение фаз в трех-оболочечной модели ван дер Поля [67] модули объемного сжатия и сдвига (К, О), коэффициенты Пуассона V наполнителя (индекс /) и матрицы (индекс а), а также объемный состав наполнителя 1/у определяют модули композиционного материала К к О [76].

К композиционным относятся материалы, полученные методом направленной кристаллизации эвтектических структур. Монокрн-сталлпческие и поликристаллические нити или частицы внутри материала образуются в процессе его твердения при соответствующем составе расплава с добавлением катализаторов кристаллизации Таким методом получают металлические, стеклокрнсталличе-ские материалы (ситаллы), некоторые виды минеральных бетонов и керамики. [c.394]

Основная сложность в производстве металлических компози-щюниых материалов состоит в том, что необходимо обеспечить равномерное распределение порошка или волокна в объеме матрицы. Примером металлического композиционного материала является спеченный алюминиевый материал САП, представляющий собой алюминий, упрочненный дисперсными частицами оксида алюминия. Исходным продуктом для производства этого материала служит алюминиевая пудра, содержащая от 6 до 22% оксида алюминия в виде чешуек со средним размером до 10—15 мкм н толщиной менее 1 мкм. Для получения материала САП исходную смесь порошков подвергают холодному прессованию, затем спекают при 450—500 °С. Этот материал отличается большой удельной прочностью (прочность, отнесенная к плотности), особенно тепло-прочностью. С увелнченнем содержания частиц оксида алюминия предел прочности и твердость материала растут, а пластичность н удельная теплопроводность снижаются. САП успешно заменяет теплостойкие или нержавеющие стали в авиации, атомной технике, в химической промышленности и др. [c.395]

Быстрыми темпами развивается алкилирование фенола метанолом с целью синтеза о-крезола и особенно 2,6-ксиленола, служащего сырьем для производства нового полимерного материала— полифениленоксида. Последний представляет собой термопластичный материал, который (как и композиционные пластики на его основе) обладает стабильными физическими свойствами в диапазоне темшератур от минусовых до 240 °С, хорошими диэлект-ричеокими характеристиками, стойкостью к действию кислот, щелочей, перегретого пара. Они широко применяются в электротехнике и радиотехнике, в производстве медицинского оборудования, различных бытовых приборов и изделий [32, с. ПО 33]. Сум1мар-ные мощности установок по метилированию фенола за рубежом превышают 100 тыс. т/год. Алкилирование ведут метанолом при 320—400 °С в газовой фазе с использованием катализаторов (оксиды металлов, обычно активированный у-оксид алюминия). [c.59]

Мембранный элемент плоскопараллельного (плоскокамерного) модуля состоит из двух асимметричных (или композиционных) мембран и пористого дренажного материала — подложки, придающего элементу необходимую механическую прочность. Организация потоков в элементе (и модуле) такого типа сложна, так как в дренажном пространстве существуют как параллельные, так и перпендикулярные мембране потоки (рис. 5.12). [c.178]

Эффективная энергия активации процесса формирования композиционного материала определялась по уравнению Аррениуса (табл. 3). Энергия активации растет с увеличением доли полимерного компонента. [c.110]

В зависимости от состава основных слоев конструкции тепловой изоляции разделяются на простые, состоящие из одного основного теплоизоляционного материала, композиционные, состоящие пз нескольких теплоизоляционных материалов. [c.533]

Синтез новых полимеров и особенно применение сополимеров и композиционных материалов с их неисчерпаемыми возможностями изменять структуру мембранной матрицы в принципе делает полимерные мембраны наиболее перспективным типом разделительных систем, позволяющим в максимальной степени удовлетворить специфике каждой конкретной задачи, хотя проблема оптимизации свойств материала в сочетании с другими технологическими требованиями остается весьма сложной задачей. [c.114]

Все большее практическое значение приобретают различные композиционные материалы, содержащие Сг, Мо, Ш, в том числе керметы (керамика + металл), например, материал, содержащий 72% Сг и 28% А 20з. [c.541]

В течение последнего столетия научились совмещать разные материалы в одном, объединяющем свойства исходных компонентов. Чрезвычайно важным открытием явилось обнаружение того факта, что композиционный материал, как правило, не простая комбинация составных компонентов. Оказалось, что он обладает своими собственными, только ему присущими свойствами. Эти свойства можно регулировать путем изменения адгезии между матрицей и наполнителем, количественным соотношением между компонентами, заменой одного наполнителя другим. Большое значение для достижения заданных свойств композиционных материалов имеют форма и размеры частиц наполнителя. Принципы, заложенные в методах получения композиционных материалов, [c.392]

В этом направлении ведущая роль принадлежит керамике и композиционным материалам (композитам) на основе керамических матриц. Перспективность керамики, как материала будущего, объясняется не только отмеченными выше доступностью сырья и низкими затратами на производства, но, также, ее многофункциональностью, безопасностью в эксплуатации и экологическими преимуществами производства. [c.326]

При использовании этилированного бензина в продуктах сгорания присутствует свинец, который, как полагают, способствует повышению срока службы выхлопных клапанов, что связано с особенностями композиционного состава их материала. Этого не наблюдается при работе на полностью бессернистом топливе. Данное обстоятельство необходимо иметь в виду при разработке двигателей для работы на СНГ. Даже временное применение этилированного топлива в двигателях двухтопливного типа способствует защите выхлопных клапанов и гарантирует надежность их работы. Выход на рынок моторных топлив с низким содержанием свинца (или полным отсутствием его) заставляет производителей успешно работать над проблемой создания более износоустойчивых материалов для клапанных седел, следовательно, данная проблема тоже будет ликвидирована. [c.216]

Большое применение имеют углеграфитовые материалы. Графитовые эле ктроды применяют в больших количествах в электрометаллургии и электрохимических производствах. Графит используют также для изготовления плавильных тиглей, в металлургии, облицовки панн для получения алюминия, в ядерных реакторах (замедлитель нейтронов), в электротехнике (электрощетки в моторах и др.). Современная техника широко использует и другие углеграфитовые материалы. Графитовое волокно, соединенное полимером, о(5разует композиционный материал малой плотности (р 2 г/см ), ио прочности значительно превосходящий сталь. Из этих материалов делают детали самолетов и ракет. [c.366]

По конструкции тепловые изоляции могут быть простыми — из одного основного теплоизоляционного материала и композиционными— из нескольких теплоизоляционных материалов. Для тепло- [c.339]

Таким образом, шерстяное волокно и волосы представляют собой сложный природный композиционный материал, механическая прочность которого определяется ориентированными вдоль оси волокна фибриллярными образованиями кератина. Фибриллярные структуры образуются преимущественно фракциями кератина, имеющими относительно мало серосодержащих звеньев. Фибриллы кератина построены из цилиндрических [c.379]

Совмещение свойств материалов используется очень давно. Раньше совмещение сводилось к одновременному использованию двух отдельных материалов, свойства которых дополняли друг друга. Напрпмер, деревянные изделия упрочняли с помощью металлических ободов, мраморные колонны армировали железными прутьями. Несколько ближе к композиционным материалам стоит широко используемый в настоящее время железобетон — бетон с арматурой из л елезных прутьев. Прообразом этих материалов являются применяемые с древнейших времен для постройки жилищ составы из глины, армированной тростником, предохраняющим материал от рассыпания. [c.392]

В закономерностях изменения свойств композиционных материалов много аналогий со структурообразованием в суспензиях. Адгезия между наполнителем и матрицей—главное условие для получения композиционного материала. Отсутствие адгезии приводит к тому варианту, который использовался в древние времена каждый компонент в системе выступает как самостоятельный материал. Адгезия способствует уплотнению матрицы благодаря образованию более плотных поверхностных слоев на межфазных границах. Она обеспечивает передачу нагрузок от одной фазы к другой, вследствие чего нагрузка распределяется между обеими фазами. [c.393]

Из композиционных материалов на минеральной основе интересны и перспективны стеклокристаллические материалы — ситаллы. Их получают путем частичной или полной кристаллизации стекла при наличии катализатора кристаллизации. Сырьем для получения ситаллов служат отходы стекольного производства, металлургические шлаки и др. В расплаве шихты при ее охлаждении образуются зародыши кристаллизации (катализатор), на которых затем кристаллизуется сама стекломасса. Б зависимости от состава и температурной обработки материал может содержать до 95% кристаллической фазы с размерами кристалликов от 40 до 2000 нм. Ситаллы обладают высокой твердостью, термостойкостью, химической стойкостью. Они легче алюминия и почти в пять раз прочнее обычного стекла. [c.395]

Фазовые переходы и связанные с ними критические явления являют собой яркие примеры единства и универсальности законов природы. Современная теория фазовых переходов является не только достоянием физики конденсированного состояния, Методы теории фазовых переходов все чаще применяются в различных областях естествознания, технических и даже в гуманитарных науках. Объединяют явления адгезии и фазовых переходов межфазные процессы массопереноса и межфазные взаимодействия. Особо велико значение теории фазовых переходов и адгезии для технологии получения композиционных и полимерных материалов с заданными свойствами. К сожалению, в большинстве образовательных и специальных курсов по физики и химии полимеров, а также теоретических основ технологии композиционных материа юв, волокон и полимеров, адгезии и фазовым переходам не уделяется должное внимание. Цель данного материала ознакомить учащихся и специалистов с основами теории. Поэтому в разделах 1 и 3 приведен обзор современных теорий. В части 2 и 4 приведены результаты, полученные авторами. [c.4]

Сернокислотное алкилирование с блоком синтеза МТБЭ. (На основе катализатора синтеза МТБЭ, представляющего собой композиционный материал с повышенной термостабильностью и механической прочностью.) [c.331]

Прочность асфальтобетона на растяжение, сдвиг и т.п. как композиционного материала во многом определяется свойствами вяжущего, которое обеспечивает упругую фиксацию минеральных частиц друг относительно друга, и качеством сцепления вяжущего с поверхностью зерен каменного материала (адгезией). [c.123]

Прочностные свойства резко возрастают за счет образования пространственной сетки из частнц дисперсной фазы. Чем анизо-метричнее форма частнц, тем при меньшей их концентрации образуется пространственная структура. Особенно эффективны в этом отношении волокнистые наполнители, широко используемые в качестве армирующего компонента. Основную часть механических нагрузок на такой материал принимает на себя пространственная сетка из наполнителя, матрица передает эти нагрузки от частицы к частице, и если она мягче наполнителя, то служит кроме того, в качестве амортизатора. Прочностные, упругие и другие механические свойства пространственной сетки, безусловно, зависят от природы наполнителя, дисперсности и формы его частиц. Например, минеральные наполнители увеличивают жесткость материала, рост дисперсности волокон приводит к увеличению упругой деформации. Каучукоподобные наполнители придают материалу эластичность, ударную прочность. Большое значение для долгосрочной службы композиционных материалов имеет снятие внутренних напряжений, способствующих преждевременному разрушению материала. Если в бетонах внутренние наиряжения понижают с помощью вибрации прн твердении или добавлением ПАВ, то у металлов это достигается введением специальных модификаторов (обычно поверхностно-активных), в том числе гетерофазных включений. [c.393]

В широком смысле композиционный материал включает в себя любой материал с гетерогенной структурой. Наука о композиционных материалах зародилась совсем недавно. Первым примером научного подхода к созданию искусственных КМ можно считать появление железобетона и стеклопластиков. [c.4]

Материал с комплексом таких характеристик можно получить лишь на основе композиций. Композиционные материалы (КМ) - это материалы, состоящие из двух или более компонентов (армирующих составляющих и связующей их матрицы) и обладающие специфическими свойствами, отличными от суммарных свойств этих компонентов. [c.68]

Процесс полимеризации и склеивания изделий из стеклопластика и углепластика сопровождается большим количеством различных физико-хнмичесюгх реакц 1 и агрегатными превращениями вехнества. Композиционным материалам, из которых создаются полимеры, присуще изменение их свойств под влиянием внешних воздействий [1]. Чаще всего формирование конечной структу ры полимерного материала с приданием ему определенных физических и химических свойств происходит одновременно с получением геометрической формы готового изделия. [c.222]

Проведенные исследования показали, что с увеличением прочности волокон прочность композиционного материала, как правило, возрастает линейно. [c.70]

В последнее время разработаны методы устранения указанных недостатков традиционных армированных пластиков за счет применения так называемой объемной схемы армирования. Упрочненная система создается при армировании двумя или тремя нитями, а также при использовании вискеризованных волокон. Армирующая система из двух нитей обеспечивает многократное увеличение сдвиговой прочности и жесткости материала. Композиционные материалы на основе вискеризованных волокон также характеризуются повышенной прочностью при межслойном сдвиге. Появление межслойных связей обеспечивается при введении в качестве арматуры нитевидных кристаллов. [c.295]

Двухоболочечная модель Кернера [65] относится ко второй группе моделей. Из условия расширения сферического включения, окруженного однородной средой, вытекает требование непрерывности смещения и напряжения на поверхности включения. Предполагается, что однородная среда обладает упругими свойствами композиционного материала без включений. Модель связывает модули сдвига О, и объемного сжатия /(, (или коэффициенты Пуассона ) произвольного числа изотропных элементов с макроскопическими модулями Ос и Кс- [c.44]

Композиционными материапами (сокращенно- композиты ) называют материалы, полученные соединением мелких частиц раэгнородных веществ. Научились прочно сращивать в единый монолит частицы (и нитевидные кристаллы) таких вещсстЕ, как, например, А1 20з и металл или несколько металлов, не сплавляющихся друг с другом. Композиционный материал обладает комплексом ценных свойств, оторых не имеют индивидуальные вещества, [c.366]

Углеродные конструкционные материалы (УКМ) отличаются от известных конструкционных материалов более высокой удельной прочностью и жесткостью. Однако полимерные матрицы обладают низкой термостойкостью, что ограничивает область применения У1СМ. В последние годы наибольшее распространение в различных отраслях техники, особенно авиации и космической отрасли, получили углерод-углеродные композиционные материалы (УУКМ), содержащие углерод как в виде армирующего наполнителя, так и в виде матричного материала. [c.6]

Целью модификации битумов полимерами является получение композиционного материала (компаунда) с преобладающими свойствами полимера, такими, как высокая прочность, широкий интервал рабочих температур - , высокая химическая стойкость, хорошая переносимость больших пластических деформаций, стойкость к действию климатических факторов и т.п.Температурный диапазон работоспособности дорожных битумов (алгебраическая сумма температуры размягчения по КиШ и температуры хрупкости по Фраасу) составляет обычно 50-65°, что обусловлено главным образом природой нефти, т.е. низкотемпературными свойствами ее низкомолекулярных компонентов и групповым химическим составом тяжелых остатков (сырья для производства битумов).Битумы малоэластичны, т.к. их пространственная структура, создаваемая за счет коагуляционных контактов между частицами дисперсной фазы (асфальтеновых ассоциатов), обусловливает минимальные по сравнению с недисперсными системами величины обратимых деформаций . В то же время условия эксплуатации дорожных, мостовых, аэродромных асфальтобетонных покрытий диктуют необходимость обеспечить трещиностойкость при температурах до -50°С и ниже, теплостойкость до 60-70°С и весьма существенно увеличить долю обратимых деформаций (эластичность). Для решения этих задач исследователи пошли по пути изменения структуры битума за счет создания в нем дополнительной эластичной структурной сетки полимера способного распределяться в битуме на молекулярном уровне. [c.51]

США) выпускает материал малой толшины. который можно гофрировать. Кроме металлического порошка, фирма использует также смесь порошка с металлическими волокнами, получая так называемый композиционный фильтрующий материал. Интерес представляет также фильтрующий материал "порозинт фирмы Синтерид , изготавливаемый из сферических частиц б нзы. Материал пластичен, его мож1ю сгибать под углом 60 без нарушения структуры и подвергать механической обработке. [c.120]

Развитие техники требует механически прочных и термостойких материалов. Это вызвало особый интерес к углерод-утлеродным композиционным материалам (УУКМ), содержащим углерод как в виде армирующего наполнителя, так и в виде матричного материала. [c.86]

Для объяснения сложных механических свойств высокоанизотропных полимерных сеток необходимо иметь простое модельное представление об организации и взаимодействии структурных элементов и об их деформировании. Подобные модельные представления будут полезны при дальнейших исследованиях, в которых придется ограничиться примерами отдельных структурных моделей, поверхностно их касаясь или исключая большую часть других. В этом разделе будут описаны предложенные формы структурных элементов и типы их взаимодействия на основе теорий деформирования композиционного материала. Подобные теории разработаны с учетом поведения при малых деформациях. Они могут быть распространены на теории прочности только в случае определения критериев ослабления, которые становятся эффективными в случае справедливости определенной теории деформирования. [c.43]

При ориентированном армировании композиционному материалу придаются анизотропные свойства. Прп армировании дискретными частицами, если характерный размер этих частиц намного меньше объема исследуемого образца, композит можно считать квазинзотронпым. Техника испытаний и обработка экспериментальных данных существенно меняются при изучении анизотропных материалов. Если при этом полимерный материал 4 [c.51]

Рассмотрим способы экспериментального определения коэффициентов Fi и Рц для случая плоского напряженного состояния (обобщенного), реали.зуемого в тонких пластинах п оболочках из композиционного материала. Если принять плоскость нагружения (деформирования) за плоскость Оа а а ось Оа направить перпендикулярно плоскости Оа а , то уравнение (2.91) в развернутом виде для рассматриваемого случая запишется в таком виде (учитывается сидшетрия (2.90)) [c.91]

Для решения данной задачп рассматривается элемент композиционного материала, па границе которого задаются воздействия, имитирующие воздействия, возникающие в испытательных машинах нри проведении серии опытов (чистое растяжение, кручение, всестороннее сжатие и т. д.), для онределения полного набора модулей анизотропного однородного материала. [c.120]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология