Kompozit materialların istifadəsi. Kompozit materiallar, tətbiqlər

Onların əməliyyat və texnoloji xüsusiyyətlərini müəyyən edən bir neçə komponentə əsaslanan materiallar. Kompozitlər metal, polimer və ya keramika əsaslı matrisə əsaslanır. Əlavə möhkəmləndirmə liflər, bığlar və müxtəlif hissəciklər şəklində doldurucular tərəfindən həyata keçirilir.

Kompozitlər gələcəkdirmi?

Plastiklik, möhkəmlik, geniş tətbiq sahəsi - müasiri fərqləndirən budur kompozit materiallar. İstehsal baxımından bu nədir? Bu materiallar metal və ya qeyri-metal əsasdan ibarətdir. Materialı gücləndirmək üçün daha güclü lopa istifadə olunur. Onların arasında bor, karbon, şüşə liflər və ya polad və ya berilyum filamentləri ilə gücləndirilmiş alüminium ilə gücləndirilmiş plastik var. Komponentlərin tərkibini birləşdirsəniz, müxtəlif güc, elastiklik, aşındırıcı maddələrə qarşı müqavimət kompozitləri əldə edə bilərsiniz.

Əsas növlər

Kompozitlərin təsnifatı onların metal və ya qeyri-metal ola bilən matrisinə əsaslanır. Alüminium, maqnezium, nikel və onların ərintilərinə əsaslanan metal matrisi olan materiallar lifli materiallar və ya əsas metalda həll olunmayan odadavamlı hissəciklər hesabına əlavə güc əldə edir.

Qeyri-metal matrisi olan kompozitlər polimerlər, karbon və ya keramika əsasında hazırlanır. Polimer matrislər arasında ən populyarları epoksi, poliamid və fenol-formaldehiddir. Kompozisiyanın forması bir növ bağlayıcı rolunu oynayan matris tərəfindən verilir. Materialları gücləndirmək üçün liflər, yedəklər, iplər, çox qatlı parçalar istifadə olunur.

Kompozit materialların istehsalı aşağıdakı texnoloji üsullara əsaslanır:

• matris materialı ilə möhkəmləndirici liflərin hopdurulması;
• möhkəmləndirici lentlərin və matrisin qəlibində qəlibləmə;
• əlavə sinterləmə ilə komponentlərin soyuq preslənməsi;
• liflərin elektrokimyəvi örtülməsi və sonrakı preslənməsi;
• plazma çiləmə üsulu ilə matrisin çökməsi və sonradan sıxılması.

Hansı sərtləşdirici?

Kompozit materiallar bir çox sənaye sahələrində tətbiq tapmışdır. Bu nədir, biz artıq dedik. Bunlar mütləq xüsusi liflər və ya kristallarla gücləndirilmiş bir neçə komponentə əsaslanan materiallardır. Kompozitlərin özlərinin gücü də liflərin möhkəmliyindən və elastikliyindən asılıdır. Sərtləşdiricinin növündən asılı olaraq bütün kompozitlər bölünə bilər:

• fiberglas üzərində;
• karbon lifləri ilə karbon lifləri;
• bor lifləri;
• orqan lifləri.

Möhkəmləndirici materiallar iki, üç, dörd və ya daha çox sapda yığıla bilər, nə qədər çox olarsa, daha güclü və etibarlı kompozit materiallar işləyəcəkdir.

ağac kompozitləri

Ayrı-ayrılıqda ağac kompozitini qeyd etməyə dəyər. O, müxtəlif növ xammalın birləşməsindən əldə edilir, ağac isə əsas komponent kimi çıxış edir. Hər biri ağac-polimer kompozitüç elementdən ibarətdir:

• əzilmiş ağacın hissəcikləri;
• termoplastik polimer (PVC, polietilen, polipropilen);
• modifikatorlar şəklində kimyəvi əlavələr kompleksi - onlar materialın tərkibində 5% -ə qədərdir.

Taxta kompozitlərin ən məşhur növü kompozit taxtadır. Onun unikallığı ondan ibarətdir ki, o, həm ağacın, həm də polimerlərin xüsusiyyətlərini özündə birləşdirir ki, bu da onun tətbiq dairəsini əhəmiyyətli dərəcədə genişləndirir. Beləliklə, lövhə sıxlığı ilə fərqlənir (indikatoru əsas qatran və ağac hissəciklərinin sıxlığından təsirlənir), əyilməyə yaxşı müqavimət göstərir. Eyni zamanda, material ekoloji cəhətdən təmizdir, toxumasını, rəngini və aromasını saxlayır. təbii ağac. Kompozit lövhələrin istifadəsi tamamilə təhlükəsizdir. Polimer əlavələri sayəsində kompozit lövhə əldə edir yüksək səviyyə aşınma müqaviməti və nəmlik müqaviməti. Terasları bitirmək üçün istifadə edilə bilər, bağ yolları ağır yüklü olsalar belə.

İstehsal xüsusiyyətləri

Taxta kompozitlər polimer bazanın ağac ilə birləşməsinə görə xüsusi bir quruluşa malikdir. Bu tip materiallar arasında ağac çipini qeyd etmək olar, müxtəlif sıxlıq, yönümlü çip lövhələr və ağac-polimer kompozit. Bu tip kompozit materialların istehsalı bir neçə mərhələdə həyata keçirilir:

1. Taxta xırdalanır. Bunun üçün qırıcılardan istifadə olunur. Əzildikdən sonra odun süzülür və fraksiyalara bölünür. Xammalın rütubəti 15%-dən yuxarı olarsa, qurudulmalıdır.
2. Əsas komponentlər müəyyən nisbətlərdə dozalanır və qarışdırılır.
3. Hazır məhsul preslənir və təqdimat əldə etmək üçün formatlanır.

Əsas xüsusiyyətlər

Ən məşhur polimer kompozit materialları təsvir etdik. Bunun nə olduğu indi aydındır. Laylı quruluş sayəsində hər bir təbəqəni paralel davamlı liflərlə gücləndirmək mümkündür. Xüsusiyyətlərini qeyd etməyə dəyər müasir kompozitlər fərqli olanlar:

• müvəqqəti müqavimət və dözümlülük limitinin yüksək dəyəri;
• yüksək elastiklik;
• təbəqələri gücləndirməklə əldə edilən güc;
• Sərt möhkəmləndirici liflər sayəsində kompozitlər dartılma streslərinə yüksək dərəcədə davamlıdır.

Metal əsaslı kompozitlər praktiki olaraq qeyri-elastik olmaqla yanaşı, yüksək möhkəmlik və istilik müqaviməti ilə xarakterizə olunur. Liflərin quruluşu ilə əlaqədar olaraq, bəzən matrisdə görünən çatların yayılma sürəti azalır.

Polimer materiallar

Polimer kompozitləri açılan müxtəlif variantlarda təqdim olunur böyük imkanlar stomatologiyadan tutmuş aviasiya avadanlıqlarının istehsalına qədər müxtəlif sahələrdə istifadəsinə dair. Polimer əsaslı kompozitlər müxtəlif maddələrlə doldurulur.

Ən perspektivli istifadə sahələri tikinti, neft-qaz sənayesi, avtomobil və dəmir yolu nəqliyyatının istehsalı hesab edilə bilər. Polimerdən istifadənin təxminən 60% -ni məhz bu sənayelər təşkil edir kompozit materiallar.

Yüksək sabitliyə görə polimer kompozitlər qəlibləmə yolu ilə əldə edilən məhsulların korroziyaya, hamar və sıx səthinə, son məhsulun işləməsinin etibarlılığını və davamlılığını artırır.

Populyar növləri nəzərdən keçirin

fiberglas

Bu kompozit materialları gücləndirmək üçün ərimiş qeyri-üzvi şüşədən əmələ gələn şüşə lifləri istifadə olunur. Matris yüksək gücü, aşağı istilik keçiriciliyi və yüksək elektrik izolyasiya xüsusiyyətləri ilə seçilən termosetting sintetik qatranlara və termoplastik polimerlərə əsaslanır. Əvvəlcə onlar qübbəli strukturlar şəklində anten radomlarının istehsalında istifadə edilmişdir. AT müasir dünyaşüşə lifli plastiklər tikinti sənayesində, gəmiqayırmada, məişət avadanlıqlarının və idman əşyalarının istehsalında, radioelektronikada geniş istifadə olunur.

Əksər hallarda fiberglas püskürtmə əsasında istehsal olunur. Bu üsul xüsusilə kiçik və orta istehsalda, məsələn, qayıqların gövdələrində, qayıqlarda, yol nəqliyyatı, dəmir yolu vaqonları. Püskürtmə texnologiyası rahatdır, çünki şüşə materialın kəsilməsini tələb etmir.

CFRP

Polimerlərə əsaslanan kompozit materialların xüsusiyyətləri onları müxtəlif sahələrdə istifadə etməyə imkan verir. Doldurucu kimi onlar selüloz əsasında sintetik və təbii liflərdən alınan karbon liflərindən, zibillərdən istifadə edirlər. Lif bir neçə mərhələdə termal emal olunur. Fiberglasla müqayisədə karbon lifi materialın daha az sıxlığı və daha yüksək yüngüllüyü və möhkəmliyi ilə xarakterizə olunur. Karbon lifli plastiklərin unikal əməliyyat xassələrinə görə, onlar maşınqayırma və raket tikintisində, kosmik və tibbi avadanlıqların, velosipedlərin və idman avadanlıqlarının istehsalında istifadə olunur.

Boroplastika

Bunlar termoset polimer matrisinə daxil edilmiş bor liflərinə əsaslanan çoxkomponentli materiallardır. Liflərin özləri köməkçi şüşə iplə hörülmüş monofilamentlər, paketlər ilə təmsil olunur. İplərin yüksək sərtliyi materialın möhkəmliyini və aqressiv amillərə qarşı müqavimətini təmin edir, lakin eyni zamanda, boroplastiklər kövrəkdir, bu da emal prosesini çətinləşdirir. Bor lifləri bahalıdır, buna görə də bor plastiklərinin əhatə dairəsi əsasən aviasiya və kosmik sənaye ilə məhdudlaşır.

Orqanoplastika

Bu kompozitlərdə, əsasən, sintetik liflər doldurucu kimi çıxış edir - yedəklər, saplar, parçalar, kağız. Bu polimerlərin xüsusi xüsusiyyətləri arasında qeyd etmək olar aşağı sıxlıq, şüşə və karbon liflə gücləndirilmiş plastiklərlə müqayisədə yüngüllük, yüksək dartılma gücü və zərbəyə və dinamik yüklərə qarşı yüksək müqavimət. Bu kompozit material maşınqayırma, gəmiqayırma, avtomobil sənayesi, kosmik texnologiya istehsalında, kimya mühəndisliyi kimi sahələrdə geniş istifadə olunur.

Səmərəlilik nədir?

Unikal tərkibə görə kompozit materiallar müxtəlif sahələrdə istifadə edilə bilər:

• aviasiyada təyyarə və mühərrik hissələrinin istehsalında;
• qızdırılan nəqliyyat vasitələrinin yükdaşıyan konstruksiyalarının istehsalı üçün kosmik texnologiya;
• yüngül kuzovlar, çərçivələr, panellər, bamperlər yaratmaq üçün avtomobil sənayesi;
• qazma alətlərinin istehsalında dağ-mədən sənayesi;
• hündürmərtəbəli binalarda körpülərin, prefabrik konstruksiyaların elementlərinin yaradılması üçün inşaat mühəndisliyi.

Kompozitlərin istifadəsi maşın və avadanlıqların çəkisini azaltmaqla yanaşı, mühərriklərin, elektrik stansiyalarının gücünü artırmağa imkan verir.

Perspektivlər nələrdir?

Rusiya sənayesinin nümayəndələrinin fikrincə, kompozit material yeni nəslin materiallarına aiddir. 2020-ci ilə qədər kompozit sənaye məhsullarının yerli istehsalının həcminin artacağı planlaşdırılır. Artıq ölkədə yeni nəsil kompozit materialların hazırlanmasına yönəlmiş pilot layihələr həyata keçirilir.

Kompozitlərin istifadəsi müxtəlif sahələrdə məqsədəuyğundur, lakin o, daha çox aşağıdakılarla əlaqəli sənayelərdə effektivdir. yüksək texnologiya. Məsələn, bu gün kompozitlərdən istifadə etmədən heç bir təyyarə yaradılmır və bəziləri polimer kompozitlərin təxminən 60% -ni istifadə edir.

Müxtəlif gücləndirici elementləri və matrisləri birləşdirmək imkanı sayəsində müəyyən xüsusiyyətlər dəsti ilə bir kompozisiya əldə etmək mümkündür. Və bu, öz növbəsində, bu materiallardan müxtəlif sahələrdə istifadə etməyə imkan verir.

1. Keramika kompozitləri

Çəkisi azaltmaq, yanacaq sərfiyyatını azaltmaq və zərərli tullantıları azaltmaq üçün yeni nəsil təyyarə mühərrikləri yaradılarkən yüngül və çox davamlı odadavamlı materiallardan - keramika kompozitlərindən istifadə olunur.

Üstündə rəqəm 1 NASA tərəfindən kompozitlərin istehsalı üçün hazırlanmış texnoloji prosesin diaqramını təqdim edir İnfiltrasiya edilmiş keramika matrisli kompozitləri əridin.

Əvvəlcə silisium karbid liflərindən parça hazırlanır (ticarət adı simramik), müəyyən bir forma və ölçülü bir iş parçası ondan qəliblənir, sonra iş parçası silikon karbid əriməsi ilə doyurulur və atəşə tutulur.

Liflər kompozit hazırlamaq üçün istifadə edilə bilər simramik və ya simramik bor nitridi ilə örtülmüşdür. Belə kompozitlər 1200 o C-yə qədər istiləşməyə davam edir.

Bənzər bir texnologiya, materialın parça olduğu kompozit oksid materiallarının istehsalında istifadə olunur Nextel 720(tərkibində 85% Al 2 O 3 və 15% SiO 2) alüminosilikatların əriməsi ilə doyurulur.

Kompozit materiallar laylı bir quruluşa malikdir (bax. düyü. 2).

Monolit keramika materialları ilə müqayisədə (məsələn, Si 3 N 4) kompozit keramika o qədər kövrək deyil və artan təsir müqavimətinə malikdir (bax. düyü. 3 və 4).

Keramika kompozit materiallardan hipersəs təyyarələrinin (X37 orbital İHA, X51A WaveRider raketi) tikintisində geniş istifadə olunur (bax. düyü. 5 və 6).

68 Mach sürətlə uçduqda, təyyarələrin qabaqcıl kənarlarının səthinin temperaturu 2700 ° C-ə çata bilər və səsdən yüksək yanma kamerası (scramjet) olan bir ramjet mühərrikinin yanma kamerasındakı temperatur 3000 ° C-ə çata bilər.

Aerodinamik istilik zamanı quruluşun istilik qorunmasını və yüksək möhkəmlik xüsusiyyətlərini təmin etmək üçün çox qatlı sendviç konstruksiyaları istifadə olunur. Seramik Matris Kompozit/Köpük Özü (keramika matrisi kompozit daxili təbəqə məsaməli keramika).

Təxminən 1,06 q/sm 3 sıxlığı olan kompozit sendviç panel yüksək möhkəmliyə və sərtliyə malikdir. Əmsal istilik genişlənməsi, keramika kompozit örtük materialı və məsaməli keramika materialı nüvələr xarici və temperatur gradientini təmin edəcək şəkildə seçilir daxili səth sandviç panelləri təxminən 1000 ° C delaminasiya və krekinq olmadan.

Təxminən 1,06 q/sm sıxlığa malik olmaqla yüksək möhkəmliyə və sərtliyə malikdir. Dərinin keramika kompozit materialının və nüvənin məsaməli keramika materialının istilik genişlənmə əmsalı, təbəqələşmə və çatlama olmadan təxminən 1000C sendviç panelin xarici və daxili səthlərində temperatur gradientini təmin edəcək şəkildə seçilir. .

Scramjet yanma kamerası istifadə edir yüksək temperaturlu keramika əsasında keramika kompozitləri. Sirkonium diborid və silisium karbiddən ibarət belə keramika elektrik qığılcım atqılarından istifadə edərək sinterlənir. yüksək tezlikli(sözdə SparcPlasma Sinterləmə üsulu). İsti izostatik presləmə ilə müqayisədə, SparcPlasma Sinterləmə daha sıx bir quruluş yaradır (bax. şək.7 və 8).

Bundan əlavə, yanma kamerası üçün hazırlanmışdır "özünü sağaldan" ablativ materiallar, burada maddənin mikrosəviyyədə əvəz edilməsi təmin edilir. Bunlar sözdə "ikinci dərəcəli polimer qatlı hopdurulmuş kafeldir" ( PARÇA) (təkrar emal edilmiş polimerlə hopdurulmuş qatlı lövhələr) heterojen tərkibə malikdir. "İkincil" termini istifadə olunur, çünki boşqabın hər bir elementində ən azı iki polimer təbəqəsi var, ikincil endotermik reaksiya onların arasında əhəmiyyətli miqdarda istilik udur və istilik qoruyucu lövhənin arxasındakı materialın həddindən artıq istiləşməsinin qarşısını almağa kömək edir.

Silikon karbid əsaslı kompozit keramikaları yanma kamerasında yanacaq yanma məhsulları və su buxarı ilə reaksiyalardan qorumaq üçün; nanokompozit korroziyaya davamlı örtüklər.

2. Struktur nanokompozit materiallar

Metal-keramika nanokompozit ərintiləri

Yüngül tikinti materialları kimi keramika nanohissəcikləri ilə gücləndirilmiş alüminium və maqnezium ərintilərindən istifadə olunur.
Belə ərintilərin tökülməsində əsas problem tökmə həcmində keramika nanohissəciklərinin vahid paylanmasıdır. Ərintidə olan nanohissəciklərin zəif nəmləndirilməsi səbəbindən onlar yığılır və qarışdırılmır. Viskonsin Madison Universiteti (ABŞ) ərimədə mikrobaloncuklar yaradan ultrasəs dalğalarından istifadə edərək nanohissəciklərin ərimədə qarışdırılması texnologiyasını işləyib hazırlayıb. Belə mikrobaloncuklar dağıldıqda mikroşok dalğaları əmələ gəlir. Güclü mikroşok dalğaları metal əriməsinin həcmində nanohissəcikləri effektiv şəkildə dağıtır.

Keramika nanokompozit materiallar

Keramika matrisinə karbon nanoborucuqlarının və fullernlərin (o cümlədən karbon nanohiskerləri) əlavə edilməsi keramikanın mexaniki xassələrini yaxşılaşdırır (plastikliyi artırır və kövrəkliyi azaldır).

Üstündə düyü. 9 alüminium oksid matrisindəki karbon nanoborucuqlarının mikroqrafikləri göstərilir. Mikro çatın inkişafını görmək olar, möhkəmləndirici element olan karbon nanoborucuqları (CNT) çatın yaranmasının qarşısını alır.

Karbon nanoborucuqlarından əlavə, nanokompozit keramikada gücləndirici elementlər kimi qeyri-üzvi fullerenebənzər materiallardan (çox qatlı nanosferlər və ya volfram, titan, niobium və molibden bisulfidlərinin nanotubukları) istifadə olunur.

Bu eksperimental olaraq təsdiq edilmişdir qeyri-üzvi fullerene bənzər materiallar 210 ton/sm 2 (yüksək möhkəm polad üçün 40 ton/sm 2 ilə müqayisədə) dinamik yüklərə davamlıdır, bu da onu yüngül zireh kimi istifadə edilən polimer və ya keramika kompozitlərində doldurucular üçün çox perspektivli material edir.

Müxtəlif sənaye sahələrində istifadə üçün çox perspektivli bir material keramikadır. MAX fazalar (Mn+1AXn fazaları)– polikristal nanolaminləşdirilmiş üçlü nitridlər, karbidlər və ya keçid metal boridləri.

Bu materialların tərkibindən asılı olaraq, onlar tamamilə unikal çoxfunksiyalı xüsusiyyətlərə malik ola bilər: güclü, eyni zamanda emal üçün asan, yüksək temperaturlara davamlı, yüksək istilik keçiriciliyi və çox aşağı sürtünmə əmsalı. Obrazlı desək, bu, adi bir mişar ilə kəsilə bilən keramikadır.

MAXphase materialları amerikalı tədqiqatçı Prof. M. Barsoum (Dreksel Universiteti - ABŞ) 1996-cı ildə

Amerikalı tədqiqatçı Prof. M. Barsoum (Dreksel Universiteti - ABŞ) 1996-cı ildə

Tətbiqlər: enerji (yüksək elektrik keçiriciliyi, yüksək mexaniki yüklərə, yüksək temperaturlara dözmək qabiliyyəti), qaz və buxar turbinləri(da aşağı sürtünmə əmsalına malikdir yüksək temperatur), aviasiya və astronavtika. Üstündə düyü. on nanolaminat strukturunun mikroqrafiyası təqdim olunur MAXfaza keramika.

Kompozit materialların emalı

Təkmilləşdirilmiş xassələrə malik yeni kompozit materialların yaranması onların emalı texnologiyalarının və vasitələrinin inkişafına yeni tələblər qoyur. xaricdə istifadə olunur Kompleks yanaşma: metalların və keramika emalı üzrə texnoloqlar yeni materialların işlənib hazırlanması layihələrində iştirak edirlər. Xüsusilə, ABŞ Ordusunun Tədqiqat Laboratoriyası və ABŞ Hərbi Hava Qüvvələri Laboratoriyasının mütəxəssisləri NASA layihələrində iştirak edirlər.

Məsələn, kompozit keramika plitələrində və panellərində deşiklər açmaq üçün polikristal almaz əlavələri olan alətlər, həmçinin nanokompozit çox qatlı örtüklü bərk karbid alətləri istifadə olunur.

Zirkonyum diborid əsasında yüksək temperaturlu keramikadan hazırlanmış hissələri birləşdirmək üçün xüsusi lehimlərdən istifadə olunur.

Xüsusilə, AgCuTi ərintiləri (ticarət adı CusilABA və Ticusil), həmçinin palladium-kobalt və palladium nikel əsasında ərintilər (əmtəə nişanı) Palco və Palni) belə keramika ilə etibarlı əlaqəni təmin edir tikinti materialları odadavamlı molibden ərintilərindən hazırlanmışdır.

A.V. Fedotov
İnkişaf direktoru
NPF "ElanPraktik"

Tikintidə kompozit materialların istifadəsi

Ucuz və çox yönlü beton ən yaxşılardan biridir Tikinti materiallari bir çox cümlələrdə. Əsl kompozit olmaqla, tipik beton sement matrisində bir-birinə bağlanmış çınqıl və qumdan ibarətdir və gücü artırmaq üçün adətən metal armatur əlavə edilir. Beton sıxılmada əladır, lakin gərginlikdə kövrək və zəif olur. Dartma gərginlikləri, eləcə də sərtləşmə zamanı plastik büzülmə, suyu udan çatlara gətirib çıxarır və nəticədə korroziyaya səbəb olur. metal fitinqlər və metalın məhv edilməsi zamanı betonun möhkəmliyinin əhəmiyyətli dərəcədə itirilməsi.

Kompozit armatur təsdiq edildi tikinti bazarı sübut edilmiş korroziya müqavimətinə görə. Yeni və yenilənmiş dizayn qaydaları və sınaq protokolları mühəndislər üçün gücləndirilmiş plastikləri seçməyi asanlaşdırır.

Fiberlə gücləndirilmiş plastiklər (fiberglas, bazalt) uzun müddətdir betonun iş qabiliyyətini yaxşılaşdırmaq üçün materiallar kimi qəbul edilmişdir.

Son 15 il ərzində kompozit armatur eksperimental prototip olmaqdan bir çox layihələrdə, xüsusən də poladın qiymətləri artdıqca, poladın etibarlı əvəzedicisinə çevrilmişdir.

Prefabrik beton panellərdə kompozit hörgülər: yüksək potensiallı C-GRID karbon epoksi hörgülər ikinci dərəcəli möhkəmləndirmə kimi prefabrik konstruksiyalarda ənənəvi polad və ya armaturları əvəz edir.

C-GRID karbon/epoksi qatran yedəklərinin qaba şəbəkəsidir. Beton panellərdə və memarlıq tətbiqlərində ikincil polad mesh üçün əvəz kimi istifadə olunur. Mesh ölçüsü beton və aqreqat növündən, həmçinin panelin gücü tələblərindən asılı olaraq dəyişir

Xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün betonda qısa liflərdən istifadə onilliklər və hətta əsrlər boyu qurulmuş texnologiyadır, nəzərə alsaq ki, Roma İmperiyasında minaatanlar at tükü ilə möhkəmləndirilmişdir. Lif möhkəmləndirilməsi, matrisa zədələndikdə yükün bir hissəsini saxlayaraq və çatlaqların böyüməsinin qarşısını alaraq betonun möhkəmliyini və elastikliyini (plastik deformasiya qabiliyyətini pozmadan) artırır.

Liflərin əlavə edilməsi materialın plastik şəkildə deformasiyasına və gərginlik yüklərinə tab gətirməsinə imkan verir.

Bu qabaqcadan gərginlikli körpü tirlərinin hazırlanması üçün lif dəmir-betondan istifadə edilmişdir. Beton qarışığına əlavə edilmiş polad möhkəmləndirici liflər tərəfindən ona verilən materialın yüksək elastikliyi və möhkəmliyi səbəbindən armaturdan istifadə tələb olunmadı.

Alüminium kompozit material iki alüminium təbəqədən və onların arasında plastik və ya mineral doldurucudan ibarət bir paneldir. Materialın kompozit strukturu elastiklik və qırılma müqaviməti ilə birlikdə ona yüngüllük və yüksək möhkəmlik verir. Kimyəvi və boya səthinin müalicəsi materialı korroziyaya və temperaturun dəyişməsinə qarşı əla müqavimət göstərir. Bunların birləşməsi vasitəsilə unikal xassələri, alüminium kompozit material tikintidə ən çox tələb olunan materiallardan biridir.

Alüminium kompoziti hər il bitirmə materialı kimi artan populyarlığını təmin edən bir sıra əhəmiyyətli üstünlüklərə malikdir.

Minimum çəki yüksək sərtliklə birləşir. Alüminium kompozit panellər alüminium örtük təbəqələrinin istifadəsi və yuxarıdakı materialların birləşməsi ilə verilən yüksək sərtlik ilə birləşən yüngül əsas təbəqənin istifadəsi səbəbindən aşağı çəki ilə xarakterizə olunur. Fasad konstruksiyalarında tətbiqi baxımından bu hal alüminium kompozit materialları təbəqə alüminium və polad, keramik qranit, lif sement lövhələri kimi alternativ materiallardan müsbət şəkildə fərqləndirir. Alüminium kompozit materialın istifadəsi havalandırılan fasad strukturunun ümumi çəkisini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. kompozit beton alüminium metal

Alüminium kompozit material bükülməyə müqavimət göstərə bilir. Səbəb üst qatın yuvarlanaraq tətbiqidir. Düzlük adi presləmə əvəzinə yuvarlanmanın istifadəsi ilə təmin edilir ki, bu da təbəqənin tətbiqində yüksək vahidlik verir. Maksimum düzlük 1220 mm uzunluğa 2 mm-dir ki, bu da sonuncunun 0,16%-ni təşkil edir.

• - Davamlılıq boya işiətraf mühitin təsirlərinə. Son dərəcə sabit çox qatlı örtük sayəsində material günəş işığının və aqressiv atmosfer komponentlərinin təsiri altında uzun müddət rəng intensivliyini itirmir.
• - Rənglərin və toxumaların geniş diapazonu. Material boyalardan hazırlanmış örtüklə istehsal olunur: istənilən rəng və çalarlarda bərk rənglər və metal rənglər, daş və ağac effektli örtüklər. Bundan əlavə, panellər "xrom", "qızıl" örtüklü, teksturalı səthli panellər, cilalanmış örtüklü panellər istehsal olunur. paslanmayan poladdan, titan, mis.

Alüminium kompozit material panelləri alüminium təbəqələr və əsas nüvə doldurucusu ilə formalaşan mürəkkəb bir quruluşa malikdir. Bu materialların konjuqasiyası panellərə elastikliklə birləşən sərtlik verir ki, bu da alüminium kompozit materialları yüklərə və yaranan deformasiyalara davamlı edir. mühit. Material son dərəcə uzun müddət öz xüsusiyyətlərini itirmir.

Materialın korroziyaya qarşı müqaviməti panelin strukturunda çox qatlı boya və lak örtüyü ilə qorunan alüminium ərintisi təbəqələrinin istifadəsi ilə müəyyən edilir. Kaplamanın zədələnməsi halında təbəqənin səthi bir oksid filminin meydana gəlməsi ilə qorunur.

Alüminium kompozit panelin kompozit quruluşunu təmin edir yaxşı səs izolyasiyası səs dalğalarını və titrəmələri udmaqla.

Panellər örtüyə zərər vermədən və materialın strukturunu pozmadan əyilmə, kəsmə, frezeləmə, qazma, yayma, qaynaq, yapışdırma kimi mexaniki emal növlərinə asanlıqla uyğundur. Panelin əyilməsi prosesində, o cümlədən radiusda yaranan yüklər altında, alüminium təbəqələrin və boya işlərinin çatlaması kimi panellərin delaminasiyası və ya səth təbəqələrinin pozulması müşahidə edilmir. Fabrikdə istehsal zamanı panellər quraşdırma işləri başa çatdıqdan sonra çıxarılan xüsusi bir filmlə mexaniki zədələrdən qorunur.

Panellər asanlıqla demək olar ki, hər hansı bir forma alır, məsələn, radius. Materialın lehimləmə üçün uyğunluğu məhsulların mürəkkəb həndəsəsinə nail olmağa imkan verir ki, bu da alüminiumdan başqa hər hansı digər üzlük materialı ilə mümkün deyil, qarşısında alüminium kompozit materialları çəki baxımından əhəmiyyətli dərəcədə qalib gəlir.

Alüminium kompozit materialdan istifadə müxtəlif ölçülü və formalı üzlük panelləri yaratmağa imkan verir və bu materialı mürəkkəb memarlıq problemlərinin həllində əvəzolunmaz edir.

• - Uzun müddətli xidmətlər. uzun müddət təsirlərə davamlı alüminium kompozit material xarici mühit günəş işığı, yağıntı kimi külək yükləri, sabit örtükdən istifadə və materialda əldə edilən sərtlik və elastikliyin birləşməsi səbəbindən temperaturun dəyişməsi. Panellərin açıq havada təxmini ömrü təxminən 50 ildir.
• - Əməliyyat zamanı minimum qayğı. Yüksək keyfiyyətli örtüyün olması panellərin xarici çirkləndiricilərdən özünü təmizləməsinə kömək edir. Həmçinin, panelləri aqressiv olmayan təmizləyicilərlə təmizləmək asandır.

İki perspektivli yol açılır birləşdirilmiş materiallar liflər və ya dispers bərk maddələrlə gücləndirilmişdir.

Birincidə, şüşə, karbon, bor, berillium, polad və ya bığlı monokristallardan hazırlanmış ən yaxşı yüksək möhkəmlikli liflər qeyri-üzvi metal və ya üzvi polimer matrisinə daxil edilir. Bu birləşmə nəticəsində maksimum güc yüksək elastiklik modulu və aşağı sıxlıq ilə birləşdirilir. Kompozit materiallar gələcəyin belə materiallarıdır.

Kompozit material, daha çox saplar, liflər və ya lopa şəklində möhkəmləndirici elementlərin olduğu struktur (metal və ya qeyri-metal) materialdır. davamlı material. Kompozit materialların nümunələri: bor, karbon, şüşə lifləri, yedəklər və ya onların əsasında parçalarla gücləndirilmiş plastik; polad filamentlər, berilyum ilə gücləndirilmiş alüminium.

Komponentlərin həcm tərkibini birləşdirərək, lazımi güc, istilik müqaviməti, elastik modul, aşınma müqaviməti dəyərlərinə malik kompozit materiallar əldə etmək, həmçinin lazımi maqnit, dielektrik, radio udma və s. xüsusi xassələri.

Bütün bu birləşdirilmiş materiallar bir sistemdə birləşdirilir. Kompozit möhkəmləndirmə sistemi demək olar ki, bütün növ strukturlar üçün istifadə olunur:

• 1. Beton və dəmir-beton
• 2. Metal (polad və alüminium daxil olmaqla)
• 3. Taxta
• 4. Kərpic (daş) hörgü.

Onlar həmçinin bir sıra həyat dəstəyi ehtiyaclarını təmin edirlər:

• 1. Partlayışlardan, oğurluqlardan və zədələrdən qorunma.
• 2. Quruluşların möhkəmləndirilməsi
• 3. Ballistik divar mühafizəsi və partlayışdan mühafizə.
• 4. Kabellərin və naqillərin partlayışdan qorunması

Kompozit materialların üstünlüklərini və mənfi cəhətlərini nəzərdən keçirin. Ləyaqət:

• 1. Korroziyaya davamlılıq
• 2. Dartma gücü
• 3. İstifadəsi asandır
• 4. Aşağı qiymət iş qüvvəsi
• 5. Qısa çatdırılma müddəti
• 6. Ölçü məhdudiyyəti yoxdur
• 7. Çox yüksək yorğunluq gücü
• 8. Konservasiya tələb etmir
• 9. Müxtəlif materiallardan konstruksiyalardan istifadə etmək imkanı

Qüsurlar:

• 1. Nisbi material dəyəri
• 2. Əhatə dairəsinin məhdudlaşdırılması

Yuxarıda göstərilən üstünlüklərdən və çatışmazlıqlardan belə bir nəticəyə gələ bilərik: nə ilə müqayisədə adi materiallar, kompozit olanların demək olar ki, yeganə çatışmazlığı var - onlar kifayətdir yüksək qiymət. Buna görə də, bu üsulun bahalı olduğuna inanmaq olar, lakin möhkəmləndirmə üçün polad materialların istehlak həcmini müqayisə etsək, bu, kompozitlərdən təxminən otuz dəfə çoxdur. Kompozit materialların digər üstünlükləri iş vaxtının, əmək və mexaniki avadanlıqların azaldılması hesabına səylərin dəyərinin əhəmiyyətli dərəcədə azalmasıdır. Buna görə də, kompozit möhkəmləndirmə sistemləri poladdan istifadənin əsas rəqibləridir.

Bununla belə, adi materiallardan üstünlüklərə baxmayaraq, kompozit materialların öz mənfi cəhətləri var. Bunlara aşağı yanğın müqaviməti, ultrabənövşəyi radiasiyaya məruz qaldıqda xassələrin dəyişməsi və məhdud deformasiya azadlığı şəraitində həcm dəyişdikdə mümkün çatlama daxildir. Bu materialların fiziki və mexaniki xüsusiyyətləri onları temperaturun dəyişməsinə həssas edir. Yüksək temperaturda onlar əhəmiyyətli sürünmə deformasiyalarına meyllidirlər.

Bu üsul zamanı əvvəlcədən hazırlanmış dolduruculardan istifadə olunur. Bu üsul sayəsində möhkəmlik üçün məhsulların yüksək vahidliyinə zəmanət verilir və göstəricilərə nəzarət edilir. Bununla belə, əldə edilən məhsulun keyfiyyəti yüksək dərəcədə işçilərin bacarıq və təcrübəsindən asılıdır.

Fiberglas məmulatlarının əl ilə qəlibləmə üsulu ilə istehsalı bir neçə mərhələyə bölünür. Birinci mərhələ hazırlıq adlanır, bu müddət ərzində gözlənilən məhsulun matrisinin səthi təmizlənir, sonra yağdan təmizlənir və sonunda ayırıcı mum təbəqəsi tətbiq olunur. Birinci mərhələnin sonunda matris qoruyucu və dekorativ təbəqə - gelkoat ilə örtülmüşdür. Bu təbəqə sayəsində gələcək məhsulun xarici səthi əmələ gəlir, rəng qoyulur və su, ultrabənövşəyi şüalar kimi zərərli amillərdən qorunur. kimyəvi reagentlər. Əsasən, hazır məhsul istehsal etmək üçün mənfi matrislərdən istifadə olunur. Gelkotun xüsusi təbəqəsi quruduqdan sonra, formalaşdırma adlanan növbəti mərhələyə keçə bilərsiniz. Bu mərhələdə, ilkin olaraq kəsilmiş şüşə material matrisə yerləşdirilir, başqa növ doldurucu da istifadə edilə bilər. Sonra gözlənilən məhsulun "skeletinin" formalaşması prosesi gəlir. Sonra əvvəlcədən qarışdırılmış katalizator ilə qatran hazırlanmış şüşə materialına tətbiq olunur. Matris üzərində fırçalar və yumşaq rulonlardan istifadə edərək qatran bərabər paylanmalıdır. Son mərhələ yuvarlanan adlandırıla bilər. Hələ müalicə olunmamış laminatdan hava qabarcıqlarını çıxarmaq üçün istifadə olunur. Əgər onlar çıxarılmazsa, bu, hazır məhsulun keyfiyyətinə təsir edəcək, buna görə laminat sərt bir rulonla yuvarlanmalıdır. Hazır məhsul qatılaşdıqda, qəlibdən çıxarılır və emal edilir, bura qazma delikləri, kənarları boyunca artıq fiberglasın kəsilməsi və s.

Bu metodun üstünlükləri:

• mövcuddur real imkan minimal sərmayə ilə mürəkkəb forma və əhəmiyyətli ölçüdə məhsul əldə etmək;
• məhsulun dizaynı asanlıqla dəyişdirilə bilər, çünki məhsula quraşdırılmış hissələr və fitinqlər daxil edilir və avadanlıq və tələb olunan avadanlıqların dəyəri olduqca aşağıdır;
• matris hazırlamaq üçün nisbətlərini və formasını saxlaya bilən hər hansı bir materialdan istifadə olunur.

Bu metodun çatışmazlıqları:

• əhəmiyyətli xərclər əl işi;
• performans olduqca aşağıdır;
• məhsulun keyfiyyəti qəlibçinin keyfiyyətindən asılı olacaq;
• Bu üsul kiçik ölçülü məhsulların istehsalı üçün uygundur.

2. Püskürtmə.

Kiçik və orta ölçülü istehsal üçün bu üsul uyğun gəlir. Püskürtmə üsulu kontakt qəlibləmə ilə müqayisədə bir çox üstünlüklərə malikdir, baxmayaraq ki, bu üsul üçün avadanlıq alınması ilə bağlı müəyyən xərclər var.

Xüsusi quraşdırma sizə müraciət etməyə imkan verir qoruyucu örtük və plastik. Bununla əlaqədar olaraq, materialın ilkin kəsilməsi və bağlayıcının hazırlanması tələb olunmur, bunun nəticəsində əl əməyinin hissəsi kəskin şəkildə azalır. Xüsusi qurğular avtomatik olaraq qatran və sertleştiricinin dozalarının hesablanmasını həyata keçirir, həmçinin fırlananı parçalara ayırır. tələb olunan ölçülər(0,8 - 5 sm). Kəsmə prosesindən sonra ipin hissələri bağlayıcı jetə düşməli və matrisə köçürmə zamanı hopmalıdır. Əl əməyi sayəsində matrisdəki fiberglas üçün möhürləmə prosesi yuvarlanan bir rulondan istifadə edərək həyata keçirilir.

Püskürtmə üsulu ilə fiberglas istehsalında bir sıra üstünlüklər:

• materialı kəsmək və bağlayıcı hazırlamaq lazım olmadığı üçün vaxta və istifadəyə yararlı yerə qənaət var;
• qəlibləmə üçün xüsusi hazırlanmış yerlərin sayını azaltmaqla istehsal sahələrinin sayını azaltmaq mümkündür;
• məhsulun qəlibləmə sürəti artır;
• məhsulun keyfiyyətinə nəzarət sadələşdirilmişdir;
• Fond əmək haqqıçox qənaət edir;
• ovçuluğun nisbətən olması ilə əlaqədardır ucuz material, nəticədə alınan məhsulun maya dəyəri əhəmiyyətli dərəcədə azalır.

Bağlayıcı az miqdarda hazırlandıqda, əl ilə qəlibləmə ilə, alətlərin və qabların divarlarında bağlayıcının 5% -ə qədəri qalır ki, bu da qənaətcil deyil. Məlumdur ki, əldə edilən məhsulun keyfiyyəti zavod operatorunun bacarıq və təcrübəsindən asılı olacaq. Bu üsul əl ilə qəlibləmə zamanı olduğu kimi eyni alətdən istifadə edir.

3. Pultrusion.

Pultruziyanın texnologiyası birox istiqamətli lifli plastiklərdən profil məmulatlarının davamlı istehsalına əsaslanır. Daimi en kəsiyi olan profil məhsulu uyğun material yalnız və pultrusion yolu ilə əldə edilə bilər.

Xüsusi pultrusion maşını sayəsində fiberglas profil istehsal olunur. Belə bir maşın möhkəmləndirici materialların tədarükü üçün bir hissədən, bir kalıpdan, emprenye bölməsindən, çəkmə qurğusundan, idarəetmə blokundan ibarətdir. istilik elementləri və kəsmə hissəsindən. İstiqamətləndirilmiş lif paketi quruduqda və quru paketdən vurulan polimer tərkibi ilə hopdurulduqda ən yaxşı şəkildə gücləndirilir. Bu texnologiya sayəsində hava materiala daxil olmayacaq. Həddindən artıq qatran yenidən qaba axacaq və təkrar emal ediləcək. Möhkəmləndirici material kimi istifadə edilən fitil quru vəziyyətdə bobinlərdən sarılır və xüsusi üsulla dəstəyə yığılır. Sonra material emprenye cihazına daxil olur - bu, polyester, epoksi və ya digər bağlayıcı ilə tamamilə ıslatıldığı xüsusi bir qatran banyosudur. Sonra artıq emprenye edilmiş material qızdırılan bir kalıpa göndərilir, vəzifəsi profil konfiqurasiyasını yaratmaqdır. Sonra kompozisiya göstərilən temperaturda sərtləşir. Nəticədə, konfiqurasiyası spinneret formasını təkrarlayan fiberglas profili əldə edildi.

Sübut edilmişdir ki, pultruziya üsulu ilə əldə edilən məmulatlar xassələrinə görə klassik qəlibləmə üsulları ilə hazırlanan hissələrdən üstündür. Bu metodun qiymətinin artması bu proses üçün xarakterik olan bir sıra üstünlüklərlə bağlıdır. Faydaları arasında gərginliyə və lif istiqamətinə daha sərt nəzarət, məsamələrin sayının azalması və kompozitdə lif tərkibinin saxlanması daxildir. Aydındır ki, hətta interlayer kəsmə xüsusiyyəti birmənalı şəkildə təkmilləşdirilmişdir. Üstündə Bu anəsas pultruziya prosesinin bir neçə variantı işlənib hazırlanmışdır ki, bu da çoxlarını maraqlandırır və sənaye üçün çox şey deməkdir. Onların üstünlükləri yaxşı elektrik, fiziki, kimyəvi və istilik xüsusiyyətləri, yüksək performans və əla ölçülü dözümlülükdür. Daimi lamel və təbəqə yarımfabrikatlarının istehsalı üçün belə pultrusion üsullarından biri nəzərdə tutulmuşdur.

Bununla belə, hər bir metodun öz çatışmazlıqları var. Bu üsul, temperaturdan və bağlayıcının bərkimə sürətindən asılı olacaq prosesin sürəti kimi bir çatışmazlıq ilə xarakterizə olunur. Adətən aşağı istilik davamlılığı üçün kiçikdir polyester qatranlar. Digər bir çatışmazlıq, çox olmayan məhsullar istisna olmaqla, məhsulun uzunluğu boyunca sabit bir hissəsini təmin etmək çətindir. mürəkkəb forma bölmələr - kvadrat, dəyirmi, I-şüa və s. Məhsulu əldə etmək üçün yalnız iplər və ya paketlərdən istifadə etməlisiniz. Bununla belə, üçün son vaxtlar profilli məmulatların alınması üsulunun bu çatışmazlıqları tədricən aradan qaldırılmış və bu prosesin tətbiqi nəzərəçarpacaq dərəcədə genişləndirilmişdir. Polimer matrisləri kimi polivinil efirlərə və epoksi qatranlarına əsaslanan kompozisiya istifadə olunur. Polisulfon, polietersulfon və plastikləşdirilmiş poliimid əsasında belə polimer matrislərinin istifadəsi təxminən yüz iki m/dəq sürətlə təxminən beş mm diametrli çubuqların əmələ gəlməsi sürətinə nail olmağa imkan verir.

Kompleks gücləndirmək üçün profil məhsulları, lifli paspaslardan və ya parçalardan ibarət olan laminatlı materialların çəkilməsi üsulundan istifadə etmək lazımdır. Bu günə qədər spiral təbəqənin və broşun sarılmasını birləşdirən boru məmulatlarının istehsalı üçün üsullar hazırlanmışdır. bıçaqlar külək turbinləri mürəkkəb profilə malik olanlar en kəsiyi, olan materialların istifadəsinə misal olaraq göstərilə bilər kompleks sxem möhkəmləndirmə. Vərəq üçün yarımfabrikatların formalaşdırılması üçün alətlər artıq işlənib hazırlanmışdır avtomobil yayları, əyri səthə və qeyri-sabit kəsişməyə malik olan.

4. Dolama.

Fiberglas məmulatlarının qəliblənməsi üçün ən perspektivli üsullardan biri də onların forma və əməliyyat xüsusiyyətlərindən asılı olaraq hazır məhsullarda doldurucunun lazımi strukturunu yaratması səbəbindən lif sarma üsuludur. Doldurucu kimi bağlamaların, lentlərin, iplərin istifadəsi sayəsində məhsulların maksimum möhkəmliyini təmin etməyə imkan verir. Üstəlik, bu cür doldurucular ən ucuzdur.

Lif sarma prosesini nisbətən sadə üsul kimi təsvir etmək olar ki, burada daimi fırlanma (yedək) və ya sap (iplik) şəklində möhkəmləndirici material fırlanan mandrelin ətrafına sarılır. Xüsusi mexanizmlər dolama bucağını və möhkəmləndirici materialın yerini izləyir. Bu cihazlar mandrelin fırlanmasına uyğun bir sürətlə hərəkət edir. Material mandrelin ətrafına bir-biri ilə təmasda olan zolaqlar şəklində və ya hansısa xüsusi naxışa uyğun olaraq mandrel səthi tamamilə örtülənədək sarılır. Qatlar bir-birinin ardınca, eyni açıda və ya altında tətbiq oluna bilər müxtəlif açılar lazımi qalınlığa çatana qədər sarın. Dolama bucağı uzunlamasına adlanan çox kiçikdən böyük, dairəviyə qədər dəyişir. Bu tənzimləmə, bu intervalın spiralının bütün bucaqlarını tutaraq, mandrelin oxuna nisbətən 90 0 deməkdir.

Termosetting qatranı möhkəmləndirici material üçün bağlayıcı kimi xidmət edir. Yaş sarma prosesində qatran birbaşa sarma prosesində tətbiq olunur. Quru sarma prosesi B-mərhələsində əvvəlcədən qatranla hopdurulmuş fırlanmanın istifadəsinə əsaslanır. Sərtləşmə, həddindən artıq təzyiq olmadan artan temperaturda həyata keçirilir. Prosesin son mərhələsi məhsulun mandreldən götürülməsinə əsaslanır. Lazım gələrsə, bitirmə əməliyyatları həyata keçirilə bilər: mexaniki emal və ya üyüdmə üsulu. Əsas sarma prosesi yalnız sarımın təbiəti, eləcə də dizayn xüsusiyyətləri, material birləşmələri və avadanlıq növləri ilə fərqlənən bir çox variasiya ilə xarakterizə olunur. Quruluş inqilab səthində olduğu kimi sarılmalıdır. Bununla belə, digər növ məhsullar da yaratmaq mümkündür, məsələn, hələ də sağalmamış yara hissəsini qapalı qəlibin içərisində sıxaraq.

Dizayn, diametri bir neçə santimetrdən bir neçə on santimetrə qədər əldə edilən hamar bir silindr, boru və ya boruya bənzəyir. Sarma konusvari, sferik və geodeziya formalı məhsulların qəliblənməsinə imkan verir. Gəmiləri almaq üçün yüksək təzyiq və saxlama çənlərində, sarğıya son qapaq daxil edilməlidir. Xarici və ya daxili təzyiq, sıxıcı yüklər və ya fırlanma momenti kimi qeyri-standart yükləmə şəraitində işləyəcək məhsulların formalaşdırılması mümkündür. Yüksək təzyiqli metaldan hazırlanmış termoplastik borular və qablar sarma zamanı xarici sarğılarla gücləndirilir. Nəticədə məhsullar yüksək dəqiqlik dərəcəsi ilə xarakterizə olunur. Bununla belə, daha yavaş istehsal sürəti ilə xarakterizə olunan sarma prosesinin başqa bir tərəfi var. Üstünlük ondadır ki, sarma üçün tamamilə hər hansı bir davamlı möhkəmləndirici material uyğun olacaq.

Sarma prosesi üçün maşınlar istifadə edilə bilər fərqli növlər: zəncirvari sürücüyə əsaslanan müxtəlif torna və maşınlardan üç və ya dörd hərəkət oxu ilə xarakterizə olunan daha mürəkkəb kompüterləşdirilmiş bölmələrə qədər. Davamlı olaraq boru istehsal edən maşınlar da var. Böyük çənlərin sarılmasının rahatlığı üçün quraşdırma yerində portativ avadanlıq layihələndirilməlidir.

Sarma metodunun əsas üstünlükləri:

• prosesin sürətinə görə materialın qoyulmasının iqtisadi cəhətdən sərfəli üsulu;
• qatran / şüşə nisbətini tənzimləmək imkanı;
• aşağı öz çəkisi, lakin eyni zamanda yüksək gücü;
• bu üsul korroziyaya və çürüməyə məruz qalmır;
• nisbətən ucuz materiallar;
• laminatların yaxşı quruluşu, profillərin yönlü liflərə malik olması səbəbindən və yaxşı məzmunşüşə materiallar.

5. Basmaq.

Presləmə prosesi materialın sürətlə bərkiməsi temperaturunda qəlibdə əmələ gələn yüksək təzyiqin təsiri altında məhsula birbaşa istədiyiniz formanın verilməsindən ibarətdir. Preslənən materialda xarici təzyiq səbəbindən onun sıxlaşması və əvvəlki strukturun qismən destrukturizasiyası baş verir. Sıxılma zamanı yaranan təmasda olan material hissəcikləri arasında sürtünmə istilik enerjisinin görünüşünə səbəb olur ki, bu da mütləq bağlayıcının əriməsinə səbəb olacaqdır. Material viskoplastik vəziyyətə keçdikdən sonra, təzyiqin təsiri altında qəlibdə yayılaraq ayrılmaz və sıxılmış bir quruluş meydana gətirir. Sərtləşmə prosesi bağlayıcının sərbəst qrupları arasında polikondensasiya nəticəsində makromolekulların çarpaz bağlanma reaksiyasına əsaslanır. Reaksiya istilik tələb edir, bu müddət ərzində metanol, su, formaldehid, ammonyak və s. kimi aşağı molekullu, uçucu maddələr ayrılır.

Birbaşa presləmə texnologiyası üçün parametrlər:

• əvvəlcədən isitmə temperaturu;
• təzyiq təzyiqi;
• presləmə temperaturu;
• təzyiq altında müvəqqəti məruz qalma;
• prepress parametrləri;

Təzyiq birbaşa presləmə zamanı qəlib boşluğundakı materiala birbaşa təsir edir, ona görə də qəlib hissələri vaxtından əvvəl köhnələ bilər. Məhsulun ölçülərindən asılı olaraq, presləmə dövrü 4 ilə 7 dəqiqə arasında ola bilər. Möhkəmləndirmə üçün plastiklərin birbaşa sıxılması lifli doldurucunun necə emprenye olunduğundan asılı olaraq iki növə malikdir:

• Quru, əvvəlcədən emprenye edilmiş kətanlar və parçalar preslənir;
• Formada emprenye ilə preslənmişdir.

Birinci üsul daha populyardır. Nisbətən sadə formalı məmulatlar hazırlamaq üçün birbaşa presləmə üsulundan istifadə edilir. Hissənin xarici səthinin keyfiyyətinə olan yüksək tələblərə görə, prepreglərdən blankların hazırlanmasında komponentlərin dozalanması üçün avtomatik qurğular yaradılmışdır. Blank paketlərini çoxboşluqlu pres qəliblərinə yükləyən xüsusi avtomatik manipulyatorlar hazırlanmışdır. Yeni yüksək dəqiqlikli preslər nəsilləri ilə təchiz edilmişdir müasir sistemlər nəzarət, bunun sayəsində yüksək keyfiyyətli səthə malik hissələri əldə etmək mümkündür və onların dəyəri polad hissələrlə təxminən eynidir.

6. SMC texnologiyası.

Kompozit materialların yayılmasına əsas maneə zəif uyğunluqdur. ənənəvi texnologiyalar onların müasir iri istehsalın ehtiyaclarına buraxılması, üstəlik, tam avtomatlaşdırılmışdır. Bu günə qədər kompozit hissələr hələ də "parça mal" olaraq qalır. Təcrübəli işçilərin bahalı əməyi bu materialların dəyərinin yüksək hissəsini təmin edir. Buna baxmayaraq, üçün son illər biz kompozitlərin istehsalı üçün avtomatik üsulların hazırlanmasında mühüm irəliləyiş əldə etmişik. SMC texnologiyası ən çox axtarılan inkişaflardan birinə çevrildi.

Bu texnologiyanın son məhsulları iki mərhələli prosesə məruz qalır. Texnologiyanın birinci mərhələsi, prepreglərin avtomatik konveyer zavodunda istehsal edilməsi ilə xarakterizə olunur və artıq ikinci mərhələdə, prepreg polad qəliblərdə hazır hissələrə emal olunur. Bu mərhələləri daha ətraflı təsvir edək. Bağlayıcı material üçün əsas kimi doymamış polyester qatran istifadə olunur. Onun üstünlükləri daxildir aşağı qiymət və qısa müddət müalicə. Möhkəmləndirici komponent təbəqənin həcmində təsadüfi olaraq paylanan doğranmış fiberglasdır. Otaq temperaturunda bir neçə ay uzunmüddətli saxlama qatranla müalicə sistemi ilə təmin edilir. Kimyəvi qatılaşdırıcılar, fiberglas bir neçə böyüklükdə emprenye edildikdən sonra bağlayıcının özlülüyünü artırır və bununla da prepreqin işləmə qabiliyyətini yaxşılaşdırır, həmçinin saxlama müddətini artırır. Bağlayıcıya daxil olan mineral doldurucular böyük sayda, hazır məhsulların yanğına davamlılığını artırır və onların səthinin keyfiyyəti nəzərəçarpacaq dərəcədə yaxşılaşır.

Nəticədə prepreg qızdırılan polad qəliblərə basaraq avtomatik prosesdə işlənir. Bu qəliblər dizayn baxımından termoplastiklər üçün enjeksiyon qəliblərinə bənzəyir. Bağlayıcı tərkibi sayəsində prepreg 150°C temperaturda və 50-80 bar təzyiqdə ~30 s/mm qalınlığında sərtləşir. Çox aşağı qurulmuş büzülmədir mühüm xüsusiyyət SMC texnologiyaları. Mineral doldurucu və xüsusi termoplastik əlavələrin yüksək tərkibi sayəsində 0,05% -ə qədər büzülmə əldə edilir. Nəticədə məhsulların təsir gücü 50-100 kJ / m 2 və dağıdıcı əyilmə gücü - 120-180 MPa. Ayda bir neçə mindən yüz minə qədər böyük miqdarda yüksək keyfiyyətli kompozit məmulatlar əldə etmək üçün SMC texnologiyasından istifadə etmək iqtisadi cəhətdən məqsədəuyğundur. Avropa bazarı ildə yüz minlərlə oxşar material istehsal edir. Elektrik enerjisi, avtomobil və dəmir yolu sənayesi bu materialların ən böyük istehlakçılarıdır.

7. RTM üsulu (Resin Transfer Kalıplama).

RTM metodu təzyiq altında kompozitlərin hopdurulması və qəliblənməsinə əsaslanır, bu müddət ərzində bağlayıcı artıq doldurucular və ya preformlar olan qapalı matrisə köçürülür. Müxtəlif parçalar müxtəlif toxunuşlar gücləndirici material kimi çıxış edə bilər, məsələn, çoxoxlu və ya emulsiya materialı və toz şüşə paspaslar. Bağlayıcı qatrandır, 50-120 dəqiqə jelləşir, aşağı dinamik viskoziteye malikdir. GOST 28593-90 qatranın özlülüyünü və jelləşmə müddətini müəyyən edir.

Bu üsul ildə 500-10.000 ədəd standart həcmlər üçün mükəmməldir. Matrisin dizaynı hər iki tərəfdən hissənin xarici konturlarını təkrarlayan kompozit və ya polad formalardan ibarətdir. Quruluşlar sıxma nöqtələrində dəstəklənən qapalı polad çərçivələrin dəqiq hizalanması ilə saxlanılan yüksək temperatur dərəcələrinə malikdir.

Bu üsul 0,2 m2-dən 100 m2-ə qədər olan matrislərin istehsalı üçün idealdır. Matrisin dizaynı kompozit və ya polad qəliblərdən ibarətdir. Kontur matrisi daha yüngül və daha çevik dizayndan ibarətdir. Matrisin yarıları vakuumun təsiri altında bir-birinə bağlıdır.

RTM texnologiyasının üstünlükləri:

• avtomatlaşdırılmış istehsal, bununla da insan müdaxiləsinin təsadüfi təbiətini azaldır;
• istifadə olunan xammalın miqdarının azaldılması və nəzarəti var;
• materialın ətraf mühitə təsiri azalır;
• iş şəraitinin yaxşılaşdırılması;
• daha yaxşı emprenye sayəsində nisbətən güclü məhsullar yaradılır;
• nisbətən ucuz avadanlıq.

CM-dən məhsulların dizaynı və tətbiqi xüsusiyyətləri

Lifli dolduruculara (FFM) əsaslanan kompozit materiallardan məhsulların layihələndirilməsi, istehsalı və tətbiqi zamanıBu sinif materiallarına xas olan bir sıra xüsusiyyətləri nəzərə almaq lazımdır:

a) VKM-nin fiziki və mexaniki xüsusiyyətlərinin anizotropiyası.

Ənənəvi materiallar (polad, çuqun), eləcə də dispersiya ilə bərkimiş CM-lər izotrop xüsusiyyətlərə malikdirsə, VCM-lər xüsusiyyətlərin açıq anizotropiyasına malikdir. Lifli möhkəmləndirmə və matrisin xüsusiyyətlərində əhəmiyyətli bir fərqlə, müxtəlif istiqamətlərdə VKM xüsusiyyətləri arasındakı nisbət dəyişə bilər. Xia geniş diapazonda: 3-5 dəfədən 100 dəfəyə qədər və ya daha çox.

b) Konstruksiyaları, ənənəvi materiallardan hazırlanmış konstruksiyaları layihələndirərkən, dizayner təbəqə şəklində olan yarımfabrikatlarla məşğul olur. polad, profil prokat, tökmə və s. zəmanətli təchizatçılarla com xassələri. Onun vəzifəsi uyğun yarımfabriki seçməkdir kats, funksional məqsəd əsasında həndəsəni təyin etmək, və ayrı-ayrı hissələrin birləşdirilməsi yolları. Texnoloqun vəzifəsi konstruktiv birləşmənin istənilən formasını, ölçülərini və keyfiyyətini təmin etməkdir. elementləri. Yarımfabrikatın yaradılmasının bütün mərhələlərində baş verən proseslərin təhlili, tələb olunan səviyyəli xarakterə malik materialın alınması teristik materialşünasların səlahiyyətinə aiddir. Vaxt var idi məhsulların alınması prosesinin dəyişdirilməsi və təşkilati bölgüsü ənənəvi materiallarüç mərhələyə bölünür:

- materialşünaslıq- tələb olunan ha ilə material əldə etməkxüsusiyyətləri;

- dizayn- konstruktiv məhsulların dizaynı;

- texnoloji- Məhsulların və maşınların istehsalı.

Bu mərhələlər zaman baxımından bir-birindən ayrılır və əlaqəsiz hesab edilə bilər.öz aralarında, əgər dizayner materialşünasların əldə etdiyi materialın xüsusiyyətlərini rəhbər tutursa və ümumi bir fikrə malikdirsə müasir texnologiyaların səviyyəsi haqqında.

CM-dən strukturların istehsalı, bir qayda olaraq, materialın yaradılması ilə bir texnoloji əməliyyatda baş verir. Eyni zamanda, sinxron lakin strukturunun istehsalı ilə, mürəkkəb fiziki-kimyəvi və matrisin strukturunun formalaşması və aqreqat çevrilmələri, onun möhkəmləndirici materialla qarşılıqlı təsiri ilə bağlı termofiziki proseslər. Onlar birbaşa mexaniki hadisələrlə müşayiət olunur material xassələrinə təsir edən və daşıma qabiliyyəti kompozithissələri, yüklənməmiş vəziyyətdə qüsurların meydana gəlməsinə dair. Buna görə də, CM-dən məhsullar dizayn edən dizayner, inkişaf etdirərkən CM yaratmaq üçün materialşünaslıq prinsiplərini bilməli və nəzərə almalıdır. və CM-dən məhsulların alınmasının texnoloji üsulları. Yükləmə və istismar şərtləri haqqında dizayn biliyi olmayan bir texnoloq yaradır VKM-dən olan məhsulum KM ilə ənənəvi materiallar arasındakı fərqlərdən səmərəli istifadə edərək məhsul istehsal edə bilməz, çünki CM xassələri struktur və həndəsi amillərdən (möhkəmləndirici liflərin və matrisin həcm tərkibi, təbəqələrin sayı və yerləşməsi və və s.), əvvəlcədən bilinməyən. Ona görə də yanaşma olmalıdırstruktur və texnolojidir və bu, təşkilati xüsusiyyətləri müəyyən edirCM-dən məhsulların istehsalının mümkünlüyü.

in)Dizaynın istehsal mərhələləri arasında sıx əlaqəyə görədan gəlir KM - əldə etmək üçün material, strukturlar və texnologiyaların yaradılması - ixtisaslaşmış dizayn bürolarından istifadə etmək daha səmərəli olur,dizayn və texnoloji potensiala malik olan, ilə təchiz edilmişdirkompüter texnologiyası və güclü, lakin çevik eksperimental istehsaləmlak, çünki hər şey Konstruktiv qərarlar işləmək lazımdırməhsulların prototipləri üzərində sınaq. İstehsalın təşkilində belə bir kampaniya CM-lərin geniş istifadə olunduğu hər bir sənayedə olmalıdır.Tətbiq: tikinti, nəqliyyat, aviasiya, kimyatəkər sənayesi, elektrik sənayesi və s., çünki əvvəlonların tələbləri çox fərqlidir.

G)Polimer CM-dən hissələri dizayn edərkən bu lazımdırçatışmazlıqlarını nəzərə alın:

Aşağı kəsmə gücü;

Aşağı sıxılma performansı;

Sürünmənin artması;

PCM-nin nisbətən aşağı istilik müqaviməti.

Aşağı kəsmə və təmas gücünə görə PCM məhsullarının birləşmələrinə xüsusi diqqət yetirilməlidir.

e)Limit dövlət problemlərinə böyük marağa baxmayaraq niya, təhlükəsizlik marjalarını müəyyən etmək üçün etibarlı üsullarKM-dən struktur elementlər, №. Mürəkkəbliyinə görə CM məhsullarının gücü ilə bağlı problemlər, dəyəri eksperimental sınaqların nəticələrinin emalında üsulların seçilməsi ny.

Hal-hazırda, CM strukturlarının gücünün qiymətləndirilməsi bir sıra testlərdən ibarətdir, o cümlədən:

100% əməliyyat yükü sınağı;

Quruluşun məhv edilməsi ilə selektiv sınaqlarniya.

Keyfiyyətə zəmanət və bu iki növ testin uğurla başa çatdırılması sabitliyi təmin edir texnoloji proseslər.

Son illərdə hər hissənin gücünün fərdi qiymətləndirilməsi istifadə ön plana çıxdı dağıdıcı olmayan üsullar təcrübəliniya - ultrasəs, akustik emissiya və s.

e)KM-dən hissələrə tolerantlıqların və uyğunluqların təyini.

Çünki CM-dən məhsullarda səthlərin əmələ gəlməsi baş verir fərqli yollar(dolama, basma, düzülmə və s.) və onlar ən tez-tez mexaniki emal məruz deyil, sistem qədərlansmanlar və səth təmizliyi üçün tələblər çox qurulmalıdırçevik. Oxşar yanaşma ilkin materialların parametrlərinin səpilməsi və onların CM-də nisbəti, texnoloji proses zamanı görünüşü ilə bağlı kütləvi səpilmənin tənzimlənməsinə də tətbiq edilməlidir. doldurucunun oriyentasiyası ilə fərqlənən həcmlər və s.

və)Mühəndislik məhsullarının istehsalında KM-ə keçid maşın komponentlərinin detallarına təsir göstərir. Çünki con material gələcəkdə emal edilməsi arzuolunmaz olan xüsusi hissələr üçün axın edilir, sonra, əlbəttə ki, yüksəlir ayrı-ayrı hissələrin birləşdirilməsi məsələsi. İstehsal üsulları metallardan hazırlanmış maşınların oxşar komponentləri, bu halda ya masəmərəsiz və ya ümumiyyətlə qəbuledilməzdir. Bu baxımdan məqsədəuyğundurəvvəllər seriyaya bölünmüş CM-dən bütöv bir montaj etmək fərqlidirsonra çıxarıla bilən və ya daimi birləşmələrdən istifadə edərək məhsula yığılan hissələr. Bu istiqamət çox təsirlidirçünki Əmək xərcləri və enerji xərcləri azalsa da, əməliyyatda azalma var radioların yenidən qurulması tələb olunur texnoloji avadanlıq və istehsal prosesi.

Məsələn, 1970-ci ildə ABŞ-da kütləvi istehsal minik avtomobilləri avtomobillər, astar üçün bir açılış ilə bir ön panel təqdim edildiradiator, ilk dəfə KM təbəqəsindən hazırlanmışdır. Aşağıdakılara əlavə olaraqçəkidə 50% azalma, istehlakda əhəmiyyətli bir azalma əldə edildi dov bir neçə hissəni bir yerə birləşdirərək. Bu bir parça panel bir çox təbəqə metal ştamplama, mexaniki aradan qaldırdı emal və montaj, əlaqəli gərginlikləri aradan qaldırdıpy, formalar və maşın sıxma cihazları. 16-nı birləşdirditəbəqə döymələri və inyeksiya ilə qəliblənmiş hissələri bir hissədə-dən KM. 1979-cu ildə 35-dən çox modeldə avtomobillər Korpuslar və fara yuvaları da daxil olmaqla KM ön panelləri istifadə olunmağa başladı. park işıqları, əyləc işıqları, dönmə siqnalları və mövqe işıqları.

h)CM-dən istifadənin iqtisadi səmərəliliyinin müəyyən edilməsinə yanaşmaları dəyişdirmək lazımdır. Bir qayda olaraq, iqtisadi təsiriCM-nin tətbiqi "İstehlakçı"da nəzakət artımı şəklində formalaşırko-texniki, performans xüsusiyyətləri məhsul, onun davamlılığı, davamlılığı və s. Buna görə də iqtisadi təsiristifadə etməklə müəyyən edilə bilər sistemli yanaşma, öyrətmək olan ənənəvi əvəz ümumi təsiri bütün komponentləri KM üzrə yeni material və keçid yeni texnologiya istehsalda nii detallar və ya bütövlükdə strukturlar.

Yalnız göstərilən xüsusiyyətləri nəzərə alaraq fərdi yanaşma metalların yerinə CM istifadəsinə keçidi səmərəli edir və perspektivli, inkişaf üçün yeni üfüqlər açır və texnologiyanın təkmilləşdirilməsi.

Kompozit materialların təsnifatı

Möhkəmləndirici doldurucuların növünə görə müasir CM-lər ola bilər iki qrupa bölünür:

dispersiya ilə bərkidilmiş;

Lifli.

Dispersiya ilə bərkidilmiş Kompozit materiallar (PCM) matrisində incə dispers hissəciklərin bərabər paylandığı, gücləndirici faza rolunu oynamaq üçün nəzərdə tutulmuş materiallardır.Dispers doldurucu hissəciklər xüsusi texnoloji üsullarla matrisə daxil edilir. Hissəciklər matrislə aktiv şəkildə qarşılıqlı əlaqədə olmamalı və ərimə nöqtəsinə qədər orada həll edilməməlidir. Bu materiallarda matris əsas yükü götürür, burada möhkəmləndirmə mərhələsinə görə bir struktur yaradılır və onu çətinləşdirir. dislokasiyaların hərəkəti. Dispersiya ilə bərkimiş CM-lər izotropdur. Onlar aviasiyada, raket elmində və s. istifadə edilən məzmunu dağınıq faza ~5-7% təşkil edir (borular, məftillər, folqa, çubuqlar və s.).

Dispers hissəciklərin matrisə daxil edilməsindən yaranan sərtləşmə effektinin mexanizmi müxtəlif DUCM növləri üçün fərqlidir.

1) Dispersiya ilə gücləndirilmiş kompozit materiallar "plastik matris - kövrək doldurucu"

Bu tip materiallar üçün matris, məsələn, aşağıdakı metallarla təmsil oluna bilər: Al, Ag, Cu, Ni, Fe, Co, Ti. Oksidlərdən (Al 2 O 3 ; SiO 2 ; Cr 2 O 3 ; ThO 2 ; TiO 2 ), karbidlərdən (SiC ; TiC ), nitridlərdən (Si 3 N 4 ; AlN ), boridlərdən (TiB 2 ; CrB 2 ; ZrB) birləşmələr 2).

Eksperimental məlumatlara əsaslanaraq, gücləndirici mərhələ kimi ən səmərəli istifadəni təmin etmək üçün doldurucu material üçün aşağıdakı tələblər tərtib edilə bilər. O olmalıdır:

yüksək refrakterlik ( t pl . > 1000 ° FROM);

Yüksək sərtlik və yüksək elastiklik modulu;

Yüksək dispersiya (xüsusi səth sahəsi - S sp≥ 10 m 2 /g);

İstehsal və istismar prosesində dispers hissəciklərin birləşməsinə (füzyonuna) yol verilməməlidir;

Dispers hissəciklərin metal matrisə diffuziya sürətinin aşağı qiyməti olmalıdır.

sərtləşmə mexanizmi kompozit materiallar "plastik matris - kövrək doldurucu".

Sərtləşmə dislokasiya mexanizminə uyğun olaraq davam edir: hissəciklər arasındakı məsafə kifayətdirsə, kəsmə gərginliyinin təsiri altında dislokasiya onların arasında əyilir, onun bölmələri hər bir hissəciyin arxasında bağlanaraq hissəciklərin ətrafında döngələr əmələ gətirir. Dislokasiya ilmələri arasındakı bölgələrdə elastik gərginlik sahəsi yaranır ki, bu da hissəciklər arasında yeni dislokasiyaların itələnməsini çətinləşdirir (şək. 1). Bu, çatın nüvələşməsinə (başlanmasına) müqavimətin artmasına nail olur.

düyü. bir. Plastik matrisdə dislokasiya halqalarının əmələ gəlməsi prosesinin sxematik təsviri:

1 – dispers hissəciklər; 2 - dislokasiya xətləri; 3 – dislokasiya döngələri; 4 – elastik gərginliklər sahəsi;

d - doldurucu hissəcik ölçüsü; L - bitişik doldurucu hissəciklər arasındakı məsafə;

τ kəsmə gərginliklərinin istiqamətidir.

Qəbz kompozit materiallar "plastik matris - kövrək doldurucu".

Ümumiyyətlə, ardıcıllıq texnoloji əməliyyatlar"plastik matris - kövrək doldurucu" tipli DUCM almaq üçün aşağıdakı kimidir:

a) Kompozit tozun alınması;

b) basmaq;

c) Sinterləmə;

d) Yarımfabrikatın deformasiyası;

e) Qızartma.

2) Dispersiya ilə gücləndirilmiş kompozit materiallar "kövrək matris - plastik doldurucu"

Belə DCCM-lərin strukturu, içərisində bərabər paylanmış dispers metal doldurucu hissəcikləri olan bir keramika matris ilə təmsil olunur. Bu kompozitlər kerametlər sinfinə aiddir. Qonşu hissəciklər arasındakı məsafə onların həcm fraksiyasının dəyişdirilməsi ilə müəyyən edilir və möhkəmləndirmənin təsiri hissəciklərin tərkibində 15-20% həcmdə olduqda özünü göstərə bilər.

Keramika fazası olaraq odadavamlı oksidlər və bəzi odadavamlı qeyri-oksid birləşmələri istifadə edilə bilər: Al 2 O 3, 3Al 2 O 3∙ 2SiO 2 , Cr 2 O 3 , ZrO 2 , ThO 2 , Y 2 O 3 , Si 3 N 4 , TiN , ZrN , BN , ZrB 2 , TiB 2 , NbB 2 , HfB 2 . Metal faza kimi - Fe, Co, Ni, Si, Cu, W, Mo, Cr, Nb, Ta, V, Zr, Hf, Ti. Kompozit əldə etmək üçün hər bir xüsusi sermet cütünün seçilməsi, cütün ən əriyən komponentinin ərimə temperaturundan və ya ərimə temperaturundan çox olmayan bir temperaturda bərk fazanın qarşılıqlı təsiri nəticəsində sabit interfeys yaratmaq imkanı ilə bağlıdır. evtektik ərimənin əmələ gəlməsi.

Kompozit materialların məhv edilməsinin qarşısının alınması mexanizmi "kövrək matris - plastik doldurucu" .

Belə kompozitlərin məhv edilməsi prosesini şərti olaraq iki mərhələyə bölmək olar. Birinci mərhələdə, yükləmə zamanı, matrisdə artan gərginlik konsentrasiyası səbəbindən ilk növbədə kövrək qırılma başlayır. mikroheterogenliklər onun strukturu: mikroməsamələr, taxıl sərhədləri, böyük qeyri-bərabər dənələr. Müəyyən bir kritik stress səviyyəsinə çatdıqda, çatlama başlayır.

İkinci mərhələdə yayılan çat plastik metal hissəcikləri ilə qarşılıqlı təsir göstərir (şəkil 2): ​​onun ucunda maksimum gərginliklər hərəkət edir, bu da metal hissəciklərin deformasiyasına, uzanmasına və qırılmasına səbəb olur. Bu halda, bu kompozitin məhv edilməsi işi gücləndirilməmiş material üçün bu xüsusiyyətlə müqayisədə əhəmiyyətli dərəcədə artır. Bu, çatlaq cəbhəsinə daxil olan bütün hissəciklərin plastik deformasiyası işi üçün çat enerjisinin dəyəri ilə əlaqədar baş verir. Nəticədə, çatlaqların inkişafına qarşı müqavimət artır, çünki onun kənarları çevik metaldan hazırlanmış "birləşdirmə körpüləri" ilə üst-üstə düşür.

düyü. 2. Kövrək matrisdə sınıqların qarşısının alınması prosesinin təsviri:

1 – çat cəbhəsindən qabaqda olan metal hissəcikləri; 2 - "kommunikasiya körpüləri" formalaşdı deformasiyaya uğramışdır

metal hissəcikləri; 3 – məhv edilmiş metal hissəcikləri; 4 - kənarların çatlaması;σ R- gərginliklər

Qəbz kompozit materiallar "kövrək matris - plastik doldurucu".

Almaq üçün istifadə olunan texnoloji əməliyyatların ardıcıllığı:

a) Kompozit toz qarışığının alınması;

b) Üzvi bağlayıcının qarışığına giriş;

c) basmaq;

d) Üzvi bağlayıcının çıxarılması;

e) Sinterləmə;

f) emal.

Komponentlərin tozlarının qarışığının sıxılmasını (plastikləşməsini) təmin etmək üçün bəzi üzvi maddələrin (polivinil spirti, polivinil butiral, etilen qlikol, rezin və s.) sonra həlledicini çıxarmaq üçün qurudulur. Bu əməliyyat nəticəsində toz qarışığının hər bir zərrəsi örtülür nazik təbəqə plastikləşdirici. Sonra qəlibə tökülən toz qarışığına basaraq təzyiq tətbiq edildikdə, onun hissəcikləri plastifikator ara qatları boyunca birləşir. Məhsulların vakuumda və ya alüminium oksidi və ya karbon qarasının toz doldurulmasında istilik müalicəsi ilə bağlayıcı bir temperaturda çıxarılır. termal məhv və ya yanma (300 - 400° FROM). Üzvi bağlayıcı çıxarıldıqdan sonra məhsulun həcmindəki hissəciklər əsasən sürtünmə qüvvələri hesabına saxlanılır. Kompozitin sinterləmə temperaturu keramika matrisinin sinterləmə temperaturu ilə məhdudlaşır. Neytral qaz mühitində (arqon, helium) və ya vakuumda aparılır. Lazım gələrsə, sinterlənmiş material almaz alətindən istifadə edərək işlənir.

lifli KMmöhkəmləndirici doldurucunun növünə görə təsnif edilə bilər. Onların istehsalında yüksək möhkəm şüşə, karbon, bor, üzvi liflər, metal məftillər, bir sıra karbidlərin bığları, oksidlər, nitridlər və s.

Möhkəmləndirici materiallar monofilamentlər, saplar, bağlamalar, torlar, parçalar, lentlər, kətanlar şəklində istifadə olunur. Fibröz CM-ləri ayırd etmək olarhəm də gücləndirmə üsulu ilə: yönümlü və stokastik (təsadüfi). Birinci halda, kompozitlər xassələrin dəqiq müəyyən edilmiş anizotropiyasına malikdir; ikincidə onlar kvazizotropdurlar. Həcmi fraksiya lifli CM-də doldurucu 60-70% təşkil edir.

Matris növünə görə kompozitlər bunlardır:

Polimer (PCM);

Metal (MKM);

Keramika (KKM);

- karbon-karbon(UUKM).

Polimer kompozit materiallar - bu heterofazbərk, maye və ya qaz halında olan doldurucuların təsadüfi və ya müəyyən bir ardıcıllıqla paylandığı davamlı polimer fazalı (matrisli) kompozit materiallar. Bu maddələr matrisin həcminin bir hissəsini doldurur, bununla da qıt və ya bahalı xammalın istehlakını azaldır və (və ya) tərkibini dəyişdirərək ona zəruri keyfiyyətlər, istehsalın və emalın texnoloji proseslərinin təyinatına, xüsusiyyətlərinə, habelə məhsulların iş şəraitinə görə. Onlara plastiklərin böyük əksəriyyəti daxildir, rezinlər, boyalar və laklar, polimer birləşmələri, yapışdırıcılar və s.

Polimer matrisinin növündən asılı olaraq, doldurulmuş termoplastiklər, termoplastiklər (müvafiq olaraq polietilen, polivinilxlorid, kapron və s.), sintetik qatranlar (poliester, epoksifenolik və s.) və kauçuklar . Doldurucunun növündən asılı olaraq, PCM hissəciklərlə doldurulmuş plastiklərə bölünür (doldurucu - müxtəlif formalı dağılmış hissəciklər, o cümlədən doğranmış liflər), möhkəmləndirilmiş plastiklər(tərkibində davamlı lifli strukturun möhkəmləndirici doldurucusu), qazla doldurulmuş plastiklər, yağla dolu kauçuklar; Doldurucunun təbiətinə görə doldurulmuş polimerlər asboplastiklərə (doldurucu-asbest), qrafit təbəqələrə (qrafit), taxta laminatlar(ağac örtüyü), fiberglas (fiberglas), karbon lifi (karbon lifi), orqanoplastiklər (kimyəvi liflər), boroplastika(bor lifi) və s., həmçinin hibrid və ya polifiber plastiklər (müxtəlif liflərin doldurucu-birləşməsi).

İstehsal üsuluna görə, PCM əldə edilənlərə bölünə bilər: düzülməsi, sarılması, pultruziyası, preslənməsi və s.