Композитные материалы

Содержание

Слайд 2

КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Композиционные материалы – искусственно созданные материалы, которые состоят из двух или более

КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ Композиционные материалы – искусственно созданные материалы, которые состоят из двух
компонентов, различающихся по составу и разделенных выраженной границей, и которые имеют новые свойства, запроектированные заранее.

Слайд 3

Композиционные материалы
Композиты образуют класс материалов, которые обеспечивают минимальной массы конструкции, максимальной прочности,

Композиционные материалы Композиты образуют класс материалов, которые обеспечивают минимальной массы конструкции, максимальной
жесткости, надежности и долговечности при работе в тяжелых условиях, в том числе при высоких температурах и в агрессивных средах.

Различные сочетания матричного материала и наполнителя позволяют получать гибридные композиты с широким диапазоном характеристик, чего невозможно достичь на металлах и сплавах

σв/ρ - удельная прочность
Е/ρ - удельный модуль упругости

Слайд 4

Композиты представляют собой системы, состоящие из двух и более разнородных компонентов, имеющих

Композиты представляют собой системы, состоящие из двух и более разнородных компонентов, имеющих
границы раздела между ними. Компонент, непрерывный по всему объему материала, обеспечивающий его монолитность, называется матрицей. Компоненты, распределенные в матрице, называются наполнителями.
По типу матрицы различают композиционные материалы на полимерной, металлической и керамической основе.
По виду и структуре наполнителя композиты делятся на дисперсно-упрочненные (а), упрочненные волокнам (б,г) и слоистые (в,д,е).

Слайд 5

Углепластики – композиционные полимерные материалы, армированные наполнителями из углеродных волокон в виде

Углепластики – композиционные полимерные материалы, армированные наполнителями из углеродных волокон в виде
нитей, ленты, ткани.
Углепластики характеризуются низкой плотностью, высокой прочностью, вибропрочностью, повышенной химический стойкостью, практически нулевым коэффициентом линейного расширения.
Углепластики используются как конструкционные материалы в авиакосмической технике, автомобилестроении, судостроении, машиностроении, медицинской технике.

Слайд 6

Жаропрочный композит с никелевой матрицей (рабочая температура до 1000-1200 °С). Наполнителем могут

Жаропрочный композит с никелевой матрицей (рабочая температура до 1000-1200 °С). Наполнителем могут
быть мелкодисперсные порошки диоксида тория ThO2 и диоксида гафния HfO2 или вольфрамовая проволока.
Так введение в сплав никеля с хромом вольфрамовой проволоки в количестве от 40 до 70 %, позволяет повысить его жаропрочность при 1100 °С в два раза.

Применяются в авиационной и космической технике для изготовления лопаток газовых турбин, камер сгорания.
На фото: Лопатки газовых турбин из никелевого композита.

Слайд 7

Композиционные материалы с борными волокнами (боропластик и бороалюминий)
широко используются в авиации

Композиционные материалы с борными волокнами (боропластик и бороалюминий) широко используются в авиации
и ракетно-космической технике. Их использование для изготовления крупных деталей для космических кораблей.

По модулю упругости и теплостойкости бороалюминевые композиты превосходят все высокопрочные алюминиевые сплавы. Бороалюминевые композиты сохраняют высокую прочность до 400 – 500°С. Высокая демпфирующая способность материала обеспечивает вибропрочность изготовленных из него конструкций.

Промышленное применение нашел материал ВКА-1, содержащий 50% непрерывных высокопрочных волокон бора в матрице алюминия.

Слайд 8

Керамические материалы
Под керамикой понимаются материалы, получаемые спеканием неметаллических порошков природного или искусственного

Керамические материалы Под керамикой понимаются материалы, получаемые спеканием неметаллических порошков природного или
происхождения.
По составу керамику можно подразделить на кислородную состоящую из оксидов металлов и неметаллических элементов бериллия, магния, алюминия, кремния, титана, циркония и бескислородную – нитридную, карбидную, боридную и др.
По структуре керамика может быть аморфная, кристаллическая.

Эти материалы перспективны для инструментов, деталей двигателей внутреннего сгорания, фильтров, нагревательных элементов, элементов источников питания и др.
На фото: Сопла для газосварочных аппаратов из керамики на основе карбида кремния.

Слайд 9

Керамика первый конкурент металлических сплавов для использования при высоких температурах.
Однако керамика чувствительна

Керамика первый конкурент металлических сплавов для использования при высоких температурах. Однако керамика
к термоударам, хрупка, сложна в механической обработке.
Снижения хрупкости добиваются путем введением в состав диоксида циркония, армирования керамики волокнами из хрома, никеля, ниобия, вольфрама. Применяются также специальная технология формирования в структуре микротрещин .

Слайд 10

Пластмассы
Природные и синтетические высокомолекулярных соединения (полимеры), которые способны под воздействием теплоты и

Пластмассы Природные и синтетические высокомолекулярных соединения (полимеры), которые способны под воздействием теплоты
давления принимать и сохранять заданную форму. Полимеры состоят из многочисленных элементарных звеньев одинаковой структуры – мономеров.
Например, молекула полиэтилена состоит из многократно повторяющегося звена С2Н4. В зависимости от числа звеньев в молекуле изменяются агрегатное состояние и свойства вещества. При n = 5 это жидкость, при n = 50...70 – вязкая жидкость (смазка), при n = 100...120 – твердое вещество (парафин), при n = 1500...2000 – высокомолекулярное соединение (полиэтилен).

Слайд 11

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Предназначен для изготовления плоских заготовок деталей из полимерных

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Предназначен для изготовления плоских заготовок деталей из
композиционных материалов методом автоматизированной выкладки на соответствующие формы. Выкладка производится предварительно пропитанным и подсушенными материалами - препрегами. Станок имеет 5 управляемых координат.

ВКЛ2-8С

Слайд 12

НК 0,8-4/1,6-8/2,5-12

Предназначены для изготовления деталей из полимерных композиционных материалов методами спиральной и окружной

НК 0,8-4/1,6-8/2,5-12 Предназначены для изготовления деталей из полимерных композиционных материалов методами спиральной
намотки на вращающуюся оправку, а также методом выкладки. Станки имеют управление по 7 независимым координатам, из них 5 координат используются при спиральной намотке и 3 при окружной намотке и выкладке. Ось вращения оправки является общей координатой для обоих видов намотки. На станках можно выполнять намотку выпуклых изделий различных геометрических форм типа отсеков, корпусов, емкостей по геодезическим линиям и другим рисункам. Армирование материала возможно с углами от 0 до 90° оси изделия
Имя файла: Композитные-материалы.pptx
Количество просмотров: 98
Количество скачиваний: 0