Композиционные материалы все чаще используются в строительстве, автомобилестроении, авиации и многих других отраслях промышленности. Композиты в значительной степени вытесняют другие типы материалов. Поэтому стоит присмотреться к композитным материалам. В сегодняшней статье мы сосредоточимся в первую очередь на определении композитов, их основных преимуществах и типах приложений.
Что такое композитные материалы?
Композиты — это материалы, которые состоят как минимум из двух компонентов. Эти ингредиенты работают вместе, но они не растворяются друг в друге и не объединяются в другие элементы. Композиционные материалы состоят из матрицы (матрицы) и наполнителя (армирования). Композитный продукт однороден снаружи. Тем не менее, его компоненты легко разделяются. Этим композиты отличаются от металлических сплавов. Интересно, что композиты не являются продуктом современной цивилизации. Еще за 800 лет до нашей эры композиты в виде глиняных кирпичей, армированных соломой, встречались на Ближнем Востоке. Солома предотвратила так называемое распространение трещин. Конечно, в настоящее время используются гораздо более современные материалы. Идея, однако, очень похожа и основана на объединении преимуществ разных материалов в одном.
Что такое композитная арматура?
Композитная арматура также известна как наполнитель. От этого элемента зависят свойства всего материала. Армирование бывает в виде волокон или частиц. В зависимости от характеристик, которые мы хотим получить в данном композитном материале, мы должны выбрать подходящую арматуру. Если мы хотим создать материал с чрезвычайно высокопрочными свойствами, нам придется использовать армирование волокном. Чаще всего это углеродные или стеклянные волокна. Металлические или керамические частицы также улучшают свойства композита.
Что такое матрица композита?
Основная задача матрицы — стыковать арматуру. Матрица придает композитным материалам желаемую форму. Поэтому в нем необходимо смочить начинку и заполнить форму. Эпоксидные смолы и полимеры идеально подходят на роль матрицы. Также встречаются композиты с керамической или металлической матрицей. Важно, чтобы матрица (матрица) не передавала нагрузки, а только передавала их арматуре.
В чем преимущества композитных материалов?
К основным достоинствам композитных материалов можно отнести:
- снижение веса продукта,
- повышение жесткости и удельной прочности,
- повышение сопротивления разрушению.
Композитные материалы дают большую свободу на этапе проектирования. Кроме того, они значительно снижают затраты на производство короткосерийных изделий.
Где используются композитные материалы?
Использование композитных материалов в автомобильной и авиационной промышленности довольно распространено. Это связано с высокой прочностью композитов. В производстве современных автомобилей используются большие модули, изготовленные из композитов, армированных волокнами и тканями. Интересно, что все чаще можно встретить композитные стержни, которые образуют арматуру зданий. Мы также встречаем композиты в повседневной жизни. Детские горки очень часто изготавливают из стеклопластика, который также является композитным материалом.