Композиционные материалы примеры

http://naftaros.ru - Композиционные материалы, области применения

 

 

Высокая коррозионная стойкость, способность к восприятию ударных нагрузок, отличное качество поверхности, красивый внешний вид обусловили широкое применение композиционных материалов практически во всех отраслях промышленности.

Видное место занимают эти материалы в производстве изделий для автомобильного и городского транспорта. Из них изготавливают корпуса легковых автомобилей, автобусов, детали внутреннего интерьера, кабины грузовиков, баки для горючего, цистерны для перевозки жидких и сыпучих грузов, корпуса и детали внутреннего интерьера трамваев и автобусов.

 

 

Широкое применение нашли композиционные материалы в авиационной и ракетно-космической технике, где используются такие их свойства, как высокая удельная прочность и стойкость к воздействию высоких температур, стойкость к вибрационным нагрузкам, малый удельный вес. Из этих материалов изготавливаются корпусные детали и детали внутреннего интерьера.

 

 

Очень широко композиционные материалы применяются в области судостроения. Уникальные свойства композиционных материалов позволяют изготавливать высокопрочные, легкие корпуса катеров, яхт, шлюпок.
Из композиционных материалов также изготавливаются спасательные шлюпки для танкеров, перевозящих нефтепродукты. Такие шлюпки способны вынести экипаж судна из зоны разлившейся горящей нефти в случае аварии. Этой возможности позволили достигнуть уникальные свойства применяемых материалов, их высокая теплоизоляция и огнестойкость.

 

Развитие промышленности композитов в районе Персидского залива происходит чрезвычайно быстро. Композиционные материалы применены в одном из наиболее престижных проектов в регионе - строительстве гостиницы Jumeirah Reach Tower. Гостиница Jumeirah Reach Tower, строительство которой уже закончено в Дубаи, как объявляют, является самым высоким зданием гостиницы в мире. Ее высота 321 метр, это выше, чем Эйфелева башня в Париже. Приблизительно 33 000 квадратных метров сэндвичевых панелей соединяют гостиничные номера и гиганский, почти 200 метров высотой атриум. Панели произведены из композиционных материалов. Огнестойкая смола и гелькоут были спроектированы и полностью проверены для использования в этом проекте. Рекомендация и опыт этого проекта, как ожидается, вызовет значительный интерес в строительной промышленности.

 

 

В области железнодорожного транспорта композиционные материалы постепенно занимают лидирующее место благодаря своим великолепным свойствам. С каждым годом все больше компаний переходят на изготовление из композиционных материалов не только отдельных деталей, но и кузовов в целом. 

 

 

Настоящий переворот совершили композиционные материалы в области сельского хозяйства. Антикоррозионные свойства этих материалов позволяют применять их там, где не выдерживают другие материалы. Это элементы животноводческих ферм, емкости для хранения минеральных удобрений, отходов, сельскохозяйственных заготовок. Композиционные материалы используются для изготовления кузовов сельскохозяйственной техники. Это позволяет значительно сэкономить средства не только при производстве, но и в процессе эксплуатации, так как в межсезонье трактора, уборочные машины не требуют затрат на обслуживание кузовных деталей, а срок службы этих деталей намного больше. 

 

 

Одной из все более расширяющихся областей применения композиционных материалов является мостостроение. Использование стеклопластика открывает перспективный путь строительства мостов из новых материалов. Рассматриваемое строительство - мост длиной 40 метров, протянутый поперек одной из наиболее загруженных железных дорог в Дании. Изготовлен  первый композитный мост, специально разработанный, для создания железнодорожных переходов. Ключевым условием создания моста, для одной из наиболее загруженных железных дорог Дании, было то, что он должен был быть установлен в самые сжатые сроки. В то же время сооружение должно было соответствоватьопределенным практическим и эстетическим критериям. Мост был смонтирован за 16 часов. Работа была выполнена ночью. Мост состоял из трех компонентов, которые были установлены на опоры с болтами - кстати, единственные элементы моста, требующие соединений. 

Композиционные материалы будут все больше и больше использоваться как Материал в наземном строительстве. Налицо многочисленные преимущества: мосты из композиционных материалов, которые требуют только косметического обслуживания в течение более чем 50 последующих лет. Подобный мост, построенный из стали весил бы 28 тонн и нуждался в замене некоторых частей каждые 25 лет. То же самое применимо и к железобетонному мосту, который весил бы 90 тонн. Одно из главных преимуществ конструкций из композитов, имеющих небольшую массу, состоит в том, что они требуют меньших, менее дорогих опор. Кроме того, они не подвержены коррозии. Мост разработан из стандартных профилей и может производиться по более низкой стоимости, чем аналогичный стальной или бетонный мост.

Новый сложный мост был построен в Швейцарских Альпах прошлой осенью. Этот мост состоит из двух элементов, весящих по 900 кг, которые были установлены при помощи вертолета. Элементы были склеены и соеденены болтами вместе. Мост, собранный из стали, едва ли смог бы транспортироваться вертолетом. Еще одно преимущество проекта состоит в том, что мост может быть легко демонтирован в случае весенних наводнений.

 

 

В оборонной промышленности композиционные материалы сыграли важную роль в стратегии и направлении новейших разработок. Так защитные каски, бронежилеты, традиционно изготавливаемые во всех странах многие годы из металла, в настоящее время также изготавливаются из композиционных материалов. Скоростные суда, транспортные корабли, самолеты невидимки, все это создано только благодаря использованию композиционных материалов, постоянному поиску новых материалов и технологий.

 

 

В очень большом количестве композиционные материалы используются в нефтеперерабатывающей промышленности. В настоящее время из этих материалов изготавливают элементы нефтяных платформ, трубы для нефте- и газопроводов. В этом году заканчивается строительство завода в Узбекистане по производству труб для нефте- и газопроводов. Мощность предприятия определяется исходя из объема потребления только огнестойкого ненасыщеного полиэфира в колличестве 6,5 тыс. тонн в год. 

 

 

Лопасти и корпуса ветряных электростанций, трейлера, рефрежераторы, предметы бытового назначения, сантехника, искусственный мрамор, полимербетон, гидроизоляция тонелей метрополитенов, изолирующие накладки, сидения для транспорта и общественных мест, малые архитектурные формы, мебель, все это и многое другое в настоящее время производится из композиционных материалов.

Сетевая Академия Мебели :: Что такое композиционные материалы?

В истории развития техники может быть выделено  два важных направления :     * развитие инструментов, конструкций, механизмов  и машин,     * развитие материалов. Какое из них главнее сказать сложно, т.к. они тесно взаимосвязаны. Но без развития материалов, -   технический прогресс невозможен в принципе. Не случайно, историки подразделяют ранние цивилизационные эпохи на каменный век, бронзовый век и век железный. Нынешний 21 век можно отнести  к веку композиционных материалов (композитов). Понятие композиционных материалов сформировалось  в середине прошлого, 20  века.   Однако, композиты вовсе не новое явление, а только новый термин,  сформулированный  материаловедами  для лучшего понимания генезиса современных конструкционных материалов. Композиционные материалы  известны  на протяжении столетий.  Например, в Вавилоне использовали тростник для армирования глины при постройке жилищ, а древние египтяне добавляли рубленную солому в глиняные кирпичи. В Древней Греции железными прутьями укрепляли мраморные колонны при постройке дворцов и храмов. В 1555-1560 при постройке храма Василия Блаженного в Москве русские зодчие Барма и Постник использовали армированные железными полосами каменные плиты. Прямыми предшественниками современных композиционнных материалов  можно назвать булатные стали и железобетон. Существуют природные аналоги композиционных материалов - древесина, кости, панцири, кожи и т.д. Многие виды природных минералов фактически представляют собой композиты. Природные "композиты" не только прочны, но часто обладают превосходными декоративными свойствами. Композиционные материалы  — искусственные многокомпонентные материалы, состоящие  из  основы - матрицы, и  наполнителей,  играющих  укрепляющую  и некоторые другие роли. Между фазами (компонентами)  композита  имеется граница раздела фаз. Сочетание разнородных веществ приводит к созданию нового материала, свойства которого существенно  отличаются от свойств каждого из его составляющих. Т.е. признаком композиционного материала  является заметное  взаимное влияние составных элементов композита , т.е. их новое качество, эффект. Варьируя состав матрицы и наполнителя, их соотношение, применяя  специальные дополнительные компоненты (аддитивы) и т.д.,  получают широкий спектр материалов с требуемым набором свойств. Большое значение  расположение элементов композитного материала, как в направлениях действующих нагрузок, так и по отношению друг к другу, т.е. упорядоченность. Высокопрочные композиты,  как правило,  имеют  высокоупорядоченную структуру. На свойства композиционного материала в значительной степени влияют условия (методы) получения ( температура, давление и др. воздействия). Простой пример. Горсть древесных опилок,  брошенная в ведро цементного раствора  никак не повлияет на его свойства. Если опилками заменить половину раствора - то существенно изменится  плотность материала, его теплофизические константы,  себестоимость производства и др. показатели. Но, всего одна горсть полипропиленовых волокон сделает его ударопрочным и износостойким.   Если этот цементный раствор подвергнуть кратковременной вибрации - он заметно уплотнится и станет существенно прочнее и долговечнее. А при желании можно сделать его, например, упругим как сталь. В настоящее время в область композиционных материалов  ( композитов ),  принято включать  разнообразные искусственные материалы,  разрабатываемые и внедряемые  в различных отраслях техники и промышленности, отвечающие общим принципам создания композитных материалов Почему  интерес к композиционным материалам  проявляется именно сейчас ?  Потому, что традиционные материалы уже не всегда или не вполне отвечают  потребностям современной инженерной практики. Матрицами  в композиционных материалах являются металлы, полимеры, цементы и керамика. В качестве наполнителей используются самые разнообразные  искусственные и природные вещества в различных формах ( крупноразмерные, листовые, волокнистые, дисперсные, мелкодисперсные, микродисперсные, наночастицы). Известны также многокомпонентные композиционные материалы, в т.ч.: -  полиматричные, когда в одном композиционном материале сочетают несколько матриц, -  гибридные, включающие несколько разных наполнителей, каждый из которых имеет свою роль. Наполнитель, как правило, определяет прочность, жесткость и деформируемость композита, а матрица обеспечивает его монолитность, передачу напряжений и стойкость к различным внешним воздействиям. Разрабатываются композитные материалы  со специальными свойствами, например радиопрозрачные материалы и радиопоглощающие материалы, материалы с особенными оптическими свойствами, материалы для тепловой защиты ракетно-космических аппаратов, материалы с малым коэффициентом линейного термического расширения и высоким удельным модулем упругости и другие. Особое место занимают декоративные композиционные материалы, создаваемые для решения архитектурных и дизайнерских задач и потребность в которых постоянно возрастает. Композиционные материалы используются во всех областях науки, техники, промышленности,  в т.ч. в  жилищном, промышленном и специальном строительство, общем и специальном машиностроении, металлургии, химической промышленности, энергетике, электронике, бытовой технике, производстве одежды и обуви, медицине, спорте, искусствах и т.д.    Структура композиционных материалов. По механической структуре композиты делятся на несколько основных классов: волокнистые, слоистые, дисперсноупрочненные, упрочненные частицами и нанокомпозиты. Волокнистые композиты армируются волокнами или нитевидными кристаллами. Даже небольшое содержание наполнителя в композитах такого типа приводит к существенному  улучшению механических свойств материала. Широко варьировать свойства материала позволяет также изменение ориентации размера и концентрации волокон. В слоистых композиционных материалах матрица и наполнитель расположены слоями, как, например, в триплексах, фанере, клееных деревянных конструкциях и слоистых пластиках. Микроструктура остальных классов композиционных материалов характеризуется тем, что матрицу наполняют частицами армирующего вещества, а различаются они размерами частиц. В композитах, упрочненных частицами, их размер больше 1 мкм, а содержание составляет 20-25% (по объему), тогда как дисперсноупрочненные композиты включают в себя от 1 до 15% (по объему) частиц размером от 0,01 до 0,1 мкм. Размеры частиц, входящих в состав нанокомпозитов  еще меньше и составляют 10-100 нм. Некоторые распространеные композиты:     Бетоны Самые распространенные композиционные материалы. В настоящее время производится  большая номенклатура бетонов, отличающихся по составам и свойствам. Современные бетоны производятся как на традиционных цементных матрицах, так и на полимерных ( эпоксидных, полиэфирных, фенолоформальдегидных, акриловых и т.д.). Современные высокоэффективные бетоны по прочности приближаются к металлам. Популярными становятся  декоративные бетоны.     Органопластики — композиты, в которых наполнителями служат органические синтетические, реже — природные и искусственные волокна в виде жгутов, нитей, тканей, бумаги и т.д. В термореактивных органопластиках матрицей служат, как правило, эпоксидные, полиэфирные и фенольные смолы, а также полиимиды. Органопластики обладают низкой плотностью, они легче стекло- и углепластиков, обладают относительно высокой прочностью при растяжении; высоким сопротивлением удару и динамическим нагрузкам, но, в то же время, низкой прочностью при сжатии и изгибе. К наиболее распространенным органопластикам относятся  древесные композиционные материалы. По объемам производства органопластики превосходят стали, аллюминий и  пластмассы. В зарубежной литературе в последнее время становятся популярными новые  термины в этой области  -  биополимеры, биопластики и соответственно - биокомпозиты.     Древесные композиционные материалы Занимают второе место по распространенности среди композиционных материалов. В эту группу входят  арболиты, ксилолиты, цементностружечные плиты, клееные деревянные конструкции, фанера и гнутоклееные детали, древесные пластики, древесностружечные и древесноволокнистые плиты и балки, древесные прессмассы и пресспорошки, термопластичные древесно-полимерные композиты.     Стеклопластики   -  полимерные композиционные материалы, армированные стеклянными волокнами, которые формуют из расплавленного неорганического стекла. В качестве матрицы чаще всего применяют как термореактивные синтетические смолы (фенольные, эпоксидные, полиэфирные и т.д.), так и термопластичные полимеры (полиамиды, полиэтилен, полистирол и т.д.). Стеклопластики обладают высокой прочностью, низкой теплопроводностью, высокими электроизоляционными свойствами, кроме того, они прозрачны для радиоволн. Слоистый материал, в котором в качестве наполнителя применяется ткань, плетенная из стеклянных волокон, называется стеклотекстолитом.     Углепластики Наполнителем в этих полимерных композитах служат углеродные волокна. Углеродные волокна получают из синтетических и природных волокон на основе целлюлозы, сополимеров акрилонитрила, нефтяных и каменноугольных пеков и т.д.  Матрицами в угепластиках могут быть как термореактивные, так и термопластичные полимеры. Основными преимуществами углепластиков по сравнению со стеклопластиками является их низкая плотность и более высокий модуль упругости, углепластики — очень легкие и, в то же время, прочные материалы. На основе углеродных волокон и углеродной матрицы создают композиционные углеграфитовые материалы — наиболее термостойкие композиционные материалы (углеуглепластики), способные долго выдерживать в инертных или восстановительных средах температуры до 3000° С.     Боропластики — композиционные материалы, содержащие в качестве наполнителя борные волокна, внедренные в термореактивную полимерную матрицу, при этом волокна могут быть как в виде мононитей, так и в виде жгутов, оплетенных вспомогательной стеклянной нитью или лент, в которых борные нити переплетены с другими нитями. Применение боропластиков ограничивается высокой стоимостью производства борных волокон, поэтому они используются главным образом в авиационной и космической технике в деталях, подвергающихся длительным нагрузкам в условиях агрессивной среды.     Пресспорошки ( прессмассы). Известно более 10000 марок наполненных полимеров. Наполнители используются как для снижения стоимости материала, так и для придания ему специальных свойств. Впервые наполненный полимер начал производить др. Бакеланд (Leo H. Baekeland, США), открывший в начале 20 в. способ синтеза фенолформфльдегидной (бакелитовой) смолы. Сама по себе эта смола — вещество хрупкое, обладающее невысокой прочностью. Бакеланд обнаружил, что добавка волокон, в частности, древесной муки к смоле до ее затвердевания, увеличивает ее прочность. Созданный им материал — бакелит - приобрел большую популярность. Технология его приготовления проста: смесь частично отвержденного полимера и наполнителя - пресс-порошок — под давлением необратимо затвердевает в форме. Первое серийное изделие произведено по данной технологии в 1916, это — ручка переключателя скоростей автомобиля «Роллс-Ройс». Наполненные термореактивные полимеры широко используются в самых разных областях техники. Для наполнения термореактивных  и термопластичных полимеров применяются разнообразные наполнители -  древесная мука, каолин, мел, тальк, слюда, сажа, стекловолокно, базальтовое волокно и др,     Текстолиты - слоистые пластики, армированные тканями из различных волокон. Технология получения текстолитов была разработана в 1920-х г.г. на основе фенолформальдегидной смолы. Полотна ткани пропитывают смолой, затем прессуют при повышенной температуре, получая текстолитовые пластины или фасонные изделия. Связующими в текстолитах является широкий круг термореактивных и термопластичных полимеров, а иногда  и неорганические связующие  на основе силикатов и фосфатов. В качестве наполнителя используются ткани из самых разнообразных волокон — хлопковых, синтетических, стеклянных, углеродных, асбестовых, базальтовых и т.д. Соответственно разнообразны свойства и применение текстолитов.     Композиционные материалы с металлической матрицей При создании композитов на основе металлов в качестве матрицы применяют алюминий, магний, никель, медь и т.д. Наполнителем служат высокопрочные волокна, тугоплавкие частицы различной дисперсности, нитевидными монокристаллы оксида алюминия, оксида бериллия, карбидов бора и кремния, нитридов алюминия и кремния и т.д. длиной 0,3-15 мм и диаметром 1-30 мкм. Основными преимуществами композиционных материалов с металлической матрицей по сравнению с обычным (неусиленным) металлом являются: повышенная прочность, повышенная жесткость, повышенное сопротивление износу, повышенное сопротивление ползучести.     Композиционные материалы на основе керамики Армирование керамических материалов волокнами, а также металлическими и керамическими дисперсными частицами позволяет получать высокопрочные композиты, однако, ассортимент волокон, пригодных для армирования керамики, ограничен свойствами исходного материала. Часто используют металлические волокна. Сопротивление растяжению растет незначительно, но зато повышается сопротивление тепловым ударам — материал меньше растрескивается при нагревании, но возможны случаи, когда прочность материала падает. Это зависит от соотношения коэффициентов термического расширения матрицы и наполнителя. Армирование керамики дисперсными металлическими частицами приводит к новым материалам (керметам) с повышенной стойкостью, устойчивостью относительно тепловых ударов, с повышенной теплопроводностью. Из высокотемпературных керметов делают детали для газовых турбин, арматуру электропечей, детали для ракетной и реактивной техники. Твердые износостойкие керметы используют для изготовления режущих инструментов и деталей. Кроме того, керметы применяют в специальных областях техники — это тепловыделяющие элементы атомных реакторов на основе оксида урана, фрикционные материалы для тормозных устройств и т.д. В настоящее время начинается интенсивное развитие нового класса композиционных материалв - нанокомпозитов. Еще по теме: Линии для экструзии термопластичных древесно-полимерных композитов Литература по композиционным материалам: Справочник по композиционным материалам,  Любин Д.Н., изд. Машиностроение,1988 г.,  кн. 1 - 448 стр., кн.  2 - 581 стр. Композиционные материалы: строение, получение, применение, Батаев А.А., Батаев В.А., изд. Логос, 2006  г. ISBN: 5-98704-026-4,  398 стр. Современные композиционные строительные материалы, Худяков В.А..изд. Феникс, 2007 г., ISBN: 5222105547, 220 стр Технология композиционных материалов из древесины, Л. Мельникова, 2005 г., 236 стр. февр. 2008

Композиционные конструкционные материалы.

Композиционные конструкционные материалы



Композиционные материалы представляют собой объемное сочетание двух или нескольких химически разнородных материалов с четкой границей раздела между этими компонентами (фазами) и характеризуются свойствами, которых не имеют составляющие его компоненты в отдельности.

Композицию получают путем введения в основной материал (матрицу) определенного количества другого материала (наполнителя), который добавляется с целью получения специальных свойств (Рисунок 1). Композиционный материал может состоять из двух, трех и более компонентов. Размеры частиц, входящих компонентов могут колебаться от сотых долей микрометра до нескольких миллиметров.

Физико-механические свойства композиционных материалов в зависимости от концентрации компонентов, их геометрических параметров и ориентации, а также технологии изготовления могут изменяться в широких пределах. В результате этого открывается возможность конструирования материалов с заданными свойствами.

В зависимости от материала матрицы композиционные материалы можно разделить на следующие основные группы:
композиции с металлической матрицей – металлические композиционные материалы;
с полимерной матрицей – полимерные композиционные материалы;
с резиновой матрицей – резиновые композиционные материалы;
с керамической матрицей – керамические композиционные материалы.

По типу арматуры и ее ориентации композиционные материалы подразделяют на две основные группы: изотропные и анизотропные.

Изотропные композиционные материалы имеют одинаковые свойства во всех направлениях. К этой группе относят композиционные материалы с порошкообразными наполнителями.

У анизотропных материалов свойства зависят от направления армирующего материала. Их подразделяют на однонаправленные, слоистые и трехмернонаправленные. В последнее время находят широкое применение так называемые гибридные композиционные материалы, содержащие в своем составе три и более компонентов.

По способу получения металлические композиционные материалы делят на литейные и деформируемые, полимерные и резиновые композиционные материалы, на литейные и прессованные.

По назначению композиционные материалы разделяют на общеконструкционные, термостойкие, пористые, фрикционные и антифрикционные.

В качестве материалов матриц для изготовления металлических конструкционных материалов применяют:

• легкие металлы и сплавы на основе алюминия и магния;
• сплавы на основе титана, меди;
• жаропрочные и жаростойкие сплавы на основе железа, никеля и кобальта;
• тугоплавкие сплавы на основе вольфрама, молибдена и ниобия.

Для армирования композиционных материалов с металлической матрицей используют высокопрочные волокна углерода, бора, карбида кремния и вольфрама, оксидов алюминия и циркония, проволоку из стальных, вольфрамовых и молибденовых сплавов, а также нитевидные кристаллы.



Волокна углерода и бора используют обычно для армирования легких сплавов на основе алюминия и магния. Изделия из таких композиционных материалов характеризуются высокой прочностью и жесткостью и могут длительно эксплуатироваться при температурах до 300…450 °С.

Волокна карбида кремния и вольфрама предназначены для армирования жаропрочных композиционных материалов на основе никеля и хрома с рабочими температурами до 1100…1300 °С.

Термостойкие и жаропрочные волокна из оксидов алюминия и циркония эффективны для армирования композиционных материалов, работающих при температурах 1400…1600 °С.

Проволоку из стальных, вольфрамовых и молибденовых сплавов используют для армирования высокопрочных композиционных материалов.

Нитевидные кристаллы таких тугоплавких соединений как карбиды кремния, бора, оксида алюминия и др. используют в качестве армирующего материала для получения жаропрочных и высокопрочных композиционных материалов.

Пример применения композиционных материалов в автостроении показан на приведенном ниже рисунке.

***

Неорганические конструкционные материалы



Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Статья композиты соединяют науку и религию от ИТЕКМА itecma.ru

Данная статья опубликована во 2м номере научно-популярного журнала "Compositebook" за 2019 год и также сообщив, что перепечатка, все виды копирования и воспроизведения материалов, публикуемых в журнале, осуществляется только с письменного разрешения редакции (Объединение юридических лиц «Союз производителей композитов»).
http://www.uncm.ru/market-development/media-industry/zhurnal-compositebook/

Из Древнего Египта в современные самолёты и аэропорты

Ряд источников считает началом зарождения композитов в строительстве период как минимум ранее 1000 г. до н.э. на территории Древнего Египта, где первыми строителями-композитчиками были народы семитского происхождения, использовавшие рубленую солому для армирования глиняных кирпичей, в нашу эпоху рост интереса к использованию композиционных материалов в строительстве, а также развитие технологий в этой сфере пришлись на вторую половину 60-х годов XX века, а первые конструкции куполов и крыш на основе композиционных материалов появились уже в начале 70-х годов.

Одними из первых широко известных примеров являются купол спортивной арены «Suliman Ad-Dharrath» в ливийском городе Бентази (1970 т.) и крыша в международном аэропорту Дубая (1972 г.), композитные панели для которой были изготовлены в Великобритании.

Использование стеклокомпозита в строительных конструкциях получило развитие в Великобритании и США в 70-80-х годах. В это время композиционные материалы на основе армирующих наполнителей из стеклянных волокон применяли в качестве частично несущих конструкций сборных панелей при строительстве цветочного рынка «Ковент-Гарден», здания American Express в Брайтоне и др.

Ограждающие конструкции здания телефонного узла «Mondial House», расположенного в центре Лондона на берегу Темзы, облицованы панелями из стеклокомпозита.

В 1985 году при строительстве уже использовались двухслойные «скелетные» структуры, изготовленные из пултрузионных трубок.

Основным преимуществом использования композита тогда было не столько уменьшение массы конструкции, сколько возможность использования необычных архитектурных решений. Можно сказать, это была первая волна использования современных композитов в строительстве, которое не привело к взрывному росту и сдвигу строительной парадигмы, в том числе из-за недостаточной зрелости материала и завышенных ожиданий.

Спорт высоких достижений

в начале 21 века композиты вновь стали модным направлением в связи с некоторым удешевлением и всё более широким использованием углекомпози-тов в таких «престижных» отраслях, как спортивная индустрия (спортивные автомобили и спортинвентарь) и авиастроение. На слуху спортинвентарь, изготовленный из углекомпозитов; спортивные и гоночные автомобили с углекомпозитными конструкциями и деталями; маркетинг изделий, основанный на конкретных марках углеродного волокна, создаёт широкую известность углеком-позитам. Например, именно в начале 2000-х годов производители велосипедов наиболее известных брендов, участвующих в многодневных шоссейных велогонках «Tour de France» и «Jiro d'Italia», стали подчёркивать использование углеродного волокна Тогау марок Т700 и Т800.

Строительная индустрия с 1980-х лишь плавно продвигается вперёд в использовании композитов, что продиктовано двумя основными факторами: отсутствием радикального падения цен на волокно и связующее, а также недостаточной стойкостью полимерных связующих к высоким температурам при пожаре, что не позволяет в полной мере использовать композиты в несущих конструкциях зданий.

Однако в последнее время можно встретить целый ряд крупных и интересных примеров использования композиционных материалов в строительстве крыш и куполов. Так, например, Apple Computer совсем недавно установила массивную крышу из углеродного волокна на здании Apple Theatre в своей новой штаб-квартире в Купертино, США.

На стеклянных стенах была смонтирована 80-тонная крыша с 44 панелями из углеродного волокна. Каждая панель имеет длину 21,3 м и ширину 3,6 м в самом широком месте. Изготовителем панелей стала компания Premier Composite Technologies (Дубай, ОАЭ), которая имеет большой опыт создания крупных композитных архитектурных сооружений. Крыша Apple Theatre является самой большой отдельно стоящей структурой из углеродного волокна в своём роде в мире. Использование композита позволило обойтись без дополнительных поддерживающих элементов и достичь потрясающего визуального эффекта здания со стенами, состоящими исключительно из стеклянных панелей.

Ещё одним масштабным примером является Emirates Palace (Абу-Даби, ОАЭ).

Этот огромный комплекс имеет площадь более 14 000 кв.м. включает в себя 114 куполов, построенных с использованием композиционных материалов. Самый большой купол комплекса имеет ширину 42 метра, остальные купола — диаметром от 3 до 17 метров. Купола представляют собой структуры из композитных сэндвич-панелей из стекловолокна и эпоксидной смолы с термопластичным сотовым заполнителем. За исключением главного, все купола и сводчатые крыши являются самодостаточными: без поддерживающей стальной конструкции. Купола устанавливаются на стальные или железобетонные кольцевые балки с опорными плитами и кронштейнами.

Ещё один пример: 8-метровый композитный купол в Мары (Туркменистан) используется для выдвижения телескопа. Купол состоит из шести композитных панелей, которые открываются последовательно с помощью гидравлической системы. Панели представляют собой сэндвич-конструкцию, внутренний слой которой выполнен из термопластичного материала, а наружные слои изготовлены из стеклокомпозита на основе эпоксидной смолы. Использование композиционного материала позволило в данном случае сэкономить 10-15% от веса эквивалентного купола, построенного из металла, и существенно сэкономить на мощности гидравлики.

Купола и крыши на основе композиционных материалов прочнее традиционных и обеспечивают экономию веса до 85%. Подъём и установка композитных куполов намного проще стандартных, а удобство и возможность ремонта — намного выше. Кроме того, конструкции из композитов не подвержены коррозии и более устойчивы к окружающей среде.

Русский православный культурно-духовный центр в Париже

Русский православный культурно-духовный центр, который открылся в октябре 2016 года в Париже, получился, наверное, одним из самых современных. Ансамбль в стиле минимализма был построен по проекту архитектора Жана-Мишеля Вильмотта (Jean-Michel Wilmotte). Фасад здания отделан натуральным бургундским известняком, который также использовался для отделки Лувра и собора Нотр-Дам, а для сочетания с матовой поверхностью известняка и ребристой структурой фасада купола сделаны также матовыми. Уникальной технологической частью проекта было решение изготовить купола из стеклокомпозита, благодаря чему общая нагрузка на конструкцию была снижена, а купола были установлены буквально в течение нескольких часов. Ещё одно достоинство куполов из композита состояло в том, что изготовление и отделка производились в контролируемых условиях: погода не влияла на процесс изготовления и монтажа куполов. При производстве была использована оснастка на основе мультиаксиальных тканей из стекловолокна и эпоксидного инфузионного связующего. Купольные панели были изготовлены на французском заводе Мультипласт (Multiplast) также методом вакуумной инфузии с применением эпоксидного связующего и специально оптимизированной выкладки армирующих наполнителей из мультиаксиальной и обыкновенной 20-ткани для снижения вероятности непропитки и получения высококачественной поверхности общей площадью 640 кв.м., на отделку которой пошло 86 000 листов сусального золота.

Российские авиаторы строят часовню

в России полным ходом идёт процесс обновления конструкций самолётов с курсом на максимальное использование композиционных материалов. Новость о создании купола в Париже из композита вдохновила конструкторов и технологов ПАО «Воронежское акционерное самолетостроительное общество» (ПАО «ВАСО») и заинтересовала не меньше, чем создание композитных авиационных агрегатов.

На территории ПАО «ВАСО» планировалось построить мемориальную часовню в честь иконы Пресвятой Богородицы «Благодатное небо». По начальному проекту купол диаметром 4,6 м и высотой 3,1 м предполагалось возвести по традиционной технологии: сделать каркас купола из металла, а облицовку— из листов нержавеющей стали с покрытием. У технологов ПАО «ВАСО», совместно с давними партнёрами — компанией АО «ИНУМиТ» — родилось другое конструкционное решение: изготовить купол из композиционных материалов, поскольку это позволило бы уменьшить затраты на строительство и снизить нагрузку на основание за счёт снижения массы купола. АО «ИНУМиТ» не только поставил связующее для изготовления купола, но и активно участвовал в проектировании конструкции купола и оснастки.

При разработке конструкции инженеры столкнулись с некоторыми сложностями. Так, например, было решено, что купол с внешней стороны должен быть не гладким, а имитировать черепицу. Это оказалось достаточно сложно реализовать, поскольку размер «черепицы» не только увеличивается при переходе от вершины купола к его основанию, но и изменяется по спирали. Поэтому было необходимо разбить купол на несколько составных частей и спроектировать их так, чтобы не только воспроизвести рисунок, но и соединить части «черепицы» С каждой секции оснастки без перекосов и потери целостности рисунка. Для этого была изготовлена оснастка из МДФ с двумя накладными металлическими элементами для формирования фланцевого стыка.

При проектировании оснастки пришлось учитывать то, что она должна выдержать не менее 8 съёмов — по числу «лепестков» купола, при этом не было необходимости в изготовлении и мастер-модели и оснастки. Это накладывало дополнительные ограничения при проектировании, поскольку для необходимой устойчивости оснастки в ней не должно было присутствовать мелких деталей. Каждая из 8 секций купола имела по 2 фланца. Для крепления фланцевых соединений использовались стандартные крепёжные элементы, а стыки между секциями шлифовали, шпаклевали и закрашивали.

Для изготовления композитного купола в качестве армирующего наполнителя использовалась четырёхслойная мультиаксиальная стеклоткань, в качестве матрицы — связующее «ИТЕКМА» ТК123. Конструкционное решение подразумевало наличие рифтов с наполнителем из пеностекла. Секции для купола изготавливались методом вакуумной инфузии с дальнейшим отверждением в печи при температуре 60 °С.

После сборки, обработки швов и покраски купол разместили на треугольный каркас из облегчённого металлического профиля и возвели на основание. Стеклокомпозит хорошо подвергается окрашиванию, и конечная поверхность неотличима от металлической. Суммарный вес изготовленного купола составил менее одной тонны, при этом вес аналогичного купола из металла, который планировалось изготовить по первоначальному проекту, составил бы порядка 3 тонн.

Опыт изготовления композитного купола показал, что использование композиционных материалов в строительстве несёт большие преимущества: удешевление и увеличение скорости строительства, простота изготовления и монтажа, устойчивость к воздействию внешней среды. Главным преимуществом, по сравнению с классическими решениями, является возможность изготовления совершенно новых дизайнерских конструкций, которые при изготовлении из металла и бетона окажутся слишком тяжёлыми и доротими. Для классических конструкций просто заменой материала на композит можно достигнуть снижения веса более чем на 50%, а время на изготовление может уменьшиться в несколько раз. Композит отлично подвертается покраске и по видовым характеристикам ничем не уступает конструкциям из металла. Новейшие разработки ООО «ИТЕКМА», в том числе ориентированные на строительную специфику, помогли создать высококачественную и удобную в обслуживании конструкцию.

Композитные материалы в решении проблем экологии на рубеже 2100 года.

Цели и задачи проекта     

Все вокруг нас состоит из различных веществ и материалов: дерево, металл, стекло, камень...

 Все это органические материалы, которые дала нам природа, но сегодня запасов природных материалов нам не хватает, поэтому человечеству необходимо находить возможность изобретать новые материалы.

Такими материалами и являются композиты, которые сотрут границу между настоящим и будущим, а также помогут справиться с глобальными проблемами экологии на рубеже столетия...

К размышлению  на эту тему, меня сподвигло участие в Международном молодежном конкурсе научно-практических и научно-фантастических работ «Горизонт-2100».

В рамках этого проекта, для изучения взаимосвязи проблем экологии и композитов проведена исследовательская и рактическая работа.

На пути к новому столетию мы должны ставить задачи по утилизации неразлагающихся отходов. мне видится возможным, наладить сбор подходящего вторсырья для последующего  изготовления предметов интерьера, садовой мебели, мебели для мест общего пользования и т.д

Встречая на морском побережье неорганический мусор, который выглядит непривлекательно, отравляет животный мир, расстраивает нас своей локацией и объемами,  часто приходят на ум конструктивные и декоративные решения для утилизации и решения этой проблемы.

Я провел исследование и серию экспериментов для решения и воплощения в жизнь своей идеи. Изучая особенности и характеристики композитных материалов, пришел к выводу, что такой симбиоз: надёжное связующее и "начинка" из вторсырья, отличное решение поставленной задачи.

Мне видится возможным, для преодоления глобальной угрозы экологической катастрофы на горизонте 2100 годов, регулировать на государственном уровне, вопрос использования таких решений по  производству мебели для государственных учреждений, мест общего пользования: школ, садов, музеев, театров, больниц, транспорта и т.д.

Заинтересовать подобным материалом строительные организации для сооружения  торгового оборудования и отделки помещений. Применять подобные материалы в градостроении.

Предприятия, внедряющие подобные перспективные программы 2100гг.,

могли бы иметь дополнительные налоговые послабления, бесплатную социальную рекламу, преимущества в государственных и коммерческих тендерах.

Так, мы могли бы иметь механизмы, которые могли бы влиять на интерес производителя и реализацию сбыта.

"Хранитель" - такое название для проекта по решению проблем захоронения мусора, мне видится интересным. В корне названия, виден двойной смысл - охрана окружающей среды, нашей планеты от наших, и хранение отходов в конструктиве объектов общего/личного пользования.

Для начала реализации такой программы, у меня возникло предложение по созданию  монумента – своеобразного  «визуального знамени» с символикой движения «Хранитель», из материалов, включающих в себя неразлагающийся мусор, выступающий арматурой и попутно декором.

        Исследование на тему композитных материалов

Композитный материа́л (КМ), компози́т — многокомпонентные материалы, состоящие, как правило, из пластичной основы (матрицы), армированной наполнителями, обладающими высокой прочностью.

КМ - это неоднородные сплошные материалы из двух или более компонентов с чёткой границей между ними.

 Цель изготовления композитных материалов путём объединения двух или более, разных структур, видится очевидной. Таким способом удаётся достичь улучшения структуры в конечном продукте.

Матрицей в композиционных материалах может служить широкий спектр металлов, полимеров, цементов и керамики.

Спектр наполнителей еще более широк: крупноразмерные, листовые, волокнистые, дисперсные, мелкодисперсные, микродисперсные, наночастицы.

Наполнитель, как правило, обеспечивает прочность, жесткость и деформируемость композита, а матрица — его монолитность, передачу напряжений и стойкость к внешним воздействиям.

           Преимущества композитных строительных материалов.

 

• Высокая прочность: при одинаковом диаметре с металлической, композитная арматура сетки способна выдерживать более высокие нагрузки на растяжение, изгиб и вырыв из стены, т.е. прочнее в 3-4 раза;
• Высокая коррозионная и химическая стойкость: отличная сопротивляемость химикатам, солям и коррозии даже в условиях высокой влажности и агрессивных сред;
• Легкость: вес наиболее распространенной металлической сетки (50*50*3 мм, 0,5*2 м) составляет 2,22 кг/м2, аналогичная сетка из композитной арматуры весит 300-360 гр/м2, т.е. легче в 6 раз;
• Низкая теплопроводность — 0,46 Вт/м2, в то время как у металла этот показатель составляет 40-60 Вт/м2, т.е. примерно в 100 раз выше. Это означает, что металлические сетки, находясь в стене, являются «мостиками холода» и снижают теплоэффективность конструкций. Применение композитной сетки позволяет устранить этот недостаток;
• Надежность и долговечность: согласно отчетам об исследованиях, проведенных в Университете Шеффилда (Великобритания) фактор снижения прочности в условиях влажности за период 100 лет составляет 1.25, что соответствует сохранению прочности на 79.6%;
• Высокая прочность сцепления с бетоном благодаря зернистому покрытию;
• Диэлектрик;
• Не намагничивается;
• Экоогичность: при производстве композитной кладочной сетки выделяется в 40 раз меньше углекислого газа, чем при производстве металлической;
• Низкий модуль упругости позволяет быстро и без последствий гасить вибрацию;
• При нарушении бетонной конструкции сохраняет свою форму, предотвращая дальнейшее разрушение объекта.

               Для чего нужны композитные материалы?

Итак, необходимость в композитном материале объясняется главным моментом – конечный продукт должен быть лучше составляющих, из которых он изготовлен

по характеристикам.

Например, требуется деталь самолёта, обладающая более высоким сопротивлением усталости по сравнению с металлом.

Такая деталь не ломается от многократных напряжений, в процессе полёта.

 

                      Области применения композитов

• Аэрокосмическая отрасль и авиация
• Судостроение
• Автомобилестроение
• Гражданское и промышленное строительство:
• Дорожное строительство:
• Лёгкая промышленность
• Текстильные технологии
• Медицина (протезы, пломбирующие стоматологические материалы)

ИСТОКИ

                Древние первооткрыватели   

 Два или более неоднородных материала используют вместе, чтобы создать новый уникальный материал или же улучшить характеристики одного из них.

Первое использование этого метода относится к 1500 году до нашей эры, когда в Египте начали использовать глину и солому для строения зданий. Саманные кирпичи, изготовлены из глины в которой использовалась солома, обеспечивающая дополнительную прочность.

 В Древней Греции железными прутьями укрепляли мраморные колонны при постройке дворцов и храмов. Древние римляне активно использовали в массовом строительстве бетон — искусственный материал, получаемый из смеси вяжущего вещества и дроблёных камней. Знаменитый Пантеон до сих пор остается самым крупным в мире объектом, купол которого выполнен из неармированного бетона.      

Один из древнейших композиционных материалов — булат, в котором тончайшие слои (иногда нити) высокоуглеродистой стали «склеены» мягким низкоуглеродным  железом.

Следующая веха – это 1200 год нашей эры. Постарались монголы: они создали первый композиционный лук из таких материалов, как древесина, кость и животный клей. Монгольский лук делали обычно из нескольких слоев древесины (в основном это была береза), которые склеивали с помощью животного клея. Роговые накладки помещали на внутренней стороне лука, закрепляя жилами.   

                                                

Сделано в СССР: прорывы в области композитов

Дельта-древесина

Один из самых известных композитов, появившихся на свет в Советском Союзе в 1932 году, — это дельта-древесина, она же древесный слоистый пластик или ДСП-10.

Полвека назад дельта-древесина была одним из важнейших композитов аэрокосмической отрасли — из неё изготовляли силовые конструкции самолётов и планеров, вертолётные винты (например, лопасти Ми-10) и так далее.

ДСП-10 гораздо прочнее и дерева, и фанеры, в ней нет, и не может быть пустот и воздушных карманов, она легко поддаётся обработке и не разрушается со временем.

Материал является невероятно прочным, относительно лёгким и, что важно, негорючим!

В 2016 году со дна реки Усманка был поднят истребитель ЛаГГ-3 - сбитый в 1942-м.

На снимке — изготовленные из дельта-древесины элементы конструкции. Они пролежали на дне три четверти века и по-прежнему сохранили форму и не прогнили.

Инженер-изобретатель Семён Лавочкин, к слову, презентовал новый композит лично Сталину, который сперва попытался поджечь образец (часть лонжерона), а затем — порезать перочинным ножом. Когда у него это не получилось, он отдал распоряжение наградить изобретателя орденом.

Одно из характерных современных применений дельта-древесины — это рукояти ножей, инструментов и другого работающего в напряжённых условиях оборудования.

ирование сетчатой конструкцией

Важно разработать не только материал, но и правильную технику применения. Простой пример: есть композитный материал, который позволяет увеличить прочность конструкции, а заодно облегчить систему - технология сетчатых конструкций — не просто использовать, а совместить композит с сетчатой структурой, предложенной ещё Шуховым и используемой в промышленном строительстве. Со стройплощадки — в ракету? Да, звучало странно...

Но идея, нашла своё гениальное применение, решая вопросы максимального облегчения ракет при сохранении прочности структуры и жёсткости.

            

Проблемы экологии и композитные материалы

Эксперты прогнозируют, что к 2100 году человечество исчерпает все природные ресурсы…

Уже сейчас мы живём в долг у природы.

Беда в том, что люди расходуют за девять месяцев столько, сколько Земля сможет вырабатывать только за 12 месяцев. Печальный прогноз, в частности, касается воды, лесов и рыбы.

Засорение почвы и водоемов отходами жизнедеятельности человека – одна из злободневных проблем нашего времени.

Часть мусора со временем разлагается, часть оседает в недрах или остается на поверхности навсегда.   

Уже сейчас, глобальная катастрофа нависает над нами, мусорные полигоны и стихийные свалки отравляют воздух, являются причиной болезни людей, вымирания животных. Для хранения и переработки  отходов в данный момент необходимо задействовать все возможные ресурсы: ограничение использования пластика, сортировка бытовых отходов, переработка и вторичное использование, бережное, экономное использование предметов обихода.
Если мы будем использовать все доступные меры, то сможем замедлить приближение катастрофы. Но без инновационных идей/методов захоронения отходов, приближение катастрофы не остановить…

   Развитие современного направления. Стратегическая цель.

Развитие отрасли производства композитных материалов с 2013 года относится к приоритетному направлению развития промышленности РФ.

За последние годы наблюдается уверенный рост объёмов производства и потребления композитов различного типа в строительстве, авиации, специальном и транспортном машиностроении, производстве товаров народного потребления, расширяется объём научных и экспериментальных работ в области композитов.

Также для студентов и школьников существует множество платформ для исследования композитов. В этом году мне удалось принять участие в программе «Курс молодого инженера» на базе МГТУ им. Баумана, «Композиты России».

Это и послужило почвой к размышлениям на тему композитных материалов.

              Цели и задачи.

В результате поставленного опыта я получил отличный образец материала для решения поставленных задач.

Опытный образец КМ демонстрирует:

50. Прочность
50. Красоту и изящество
50. Универсальность в применении полученного материала в быту (примеры)
50. Экологичность

Целью данной работы является получение новых композитных материалов.

 Связующим компонентом (матрицей) является смесь из эпоксидной смолы, отвердителя и пигмента с наполнением различными компонентами. Я использовал «начинку» из кусков пластика, металлической стружки (вторсырьё, отходы производства).

При добавлении пигмента в смеси происходит окрашивание матрицы - смолы. Это добавляет визуальных эффектов.

Выбор компонентов КМ обусловлен задачей: найти способ избавления

от медленно разлагающегося вторсырья, путём создания из него наполнителя для новых материалов. Второе важное назначение этого наполнителя – повышение антикоррозионных свойств покрытия. Массовая доля наполнителя в проведенных опытах составляла 20-50% по отношению к эпоксидной смоле. В присутствии наполнителя твёрдость композита повышается.

 

          Заключение

   Древнейший метод, который помогал предкам делать кирпичи и самолеты прочнее, в сочетании с современными технологиями дает неоценимые преимущества в различных сферах. Среди них авиа- и автомобилестроение, космонавтика, строительство и медицина, включая стоматологию и протезирование.

В этом проекте мне было интересно рассмотреть применение композитных материалов с точки зрения охраны окружающей среды, в целях экономии ресурсов на рубеже 2000-2100гг.

Склады отходов на полигонах разлагаются крайне медленно и оказываются фактором, загрязняющим окружающую среду.

Захоронение и утилизация отходов требует гигантских вложений и энергозатрат.

Хотелось бы обратить ваше внимание на полимерные композиты, которые позволяют нам создавать уникальные комбинации с использованием вторсырья.

Притом, использование этого метода возможно даже в домашних условиях, как я продемонстрировал на моем опыте.

Если не останавливаться и пойти дальше, то можно находить множество изящных решений для утилизации отходов и создания множества прекрасных вещей с использованием композитов.

Экологическая ситуация подталкивает нас к таким решениям, с которыми хорошо справляются композитные материалы.  

                   Возьмём привычные предметы: сумки, зонты, спортинвентарь, предметы интерьера, садовую, парковую мебель, как безопасное и виртуозное решение - вместилище отходов, и сырьё для качественных новых материалов, которые могут быть прекрасным вложением и решением проблем экологии…                                    

 Представьте малые архитектурные формы, детские площадки и даже целые города, которые способны вместить в свой конструктив мусор океана и мощь композита…

 

                    Список использованной литературы:

 Статьи в периодических изданиях:

• «Популярная механика»
• «Техника молодёжи»
• «ЭКО»-информ // ЭКО. Всероссийский экономический журнал, №11, 2017.

Печатные издания:

• Композиционные материалы. Справочник. Васильев В.В.,1990.

Интернет-ресурсы:

• https://emtc.ru/МИЦ «Композиты России» МГТУ им. Н.Э. Баумана

Лекции из курса на базе центра «Инжинириум» МГТУ им. Н.Э. Баумана

Материалы композиционные, армированные - Энциклопедия по машиностроению XXL

Композиционные материалы представляют сочетание металлической основы (матрицы) и упрочняющего наполнителя — высокопрочных волокон (бора, вольфрама, молибдена и др.), пропитанных расплавленными металлами (кобальтом, алю.минием и т. д.). Варьируя компоненты и их объемное сочетание, получают материалы с высокими механическими характеристиками, жаропрочностью и другими свойствами. Композиционные армированные материалы по прочности и износостойкости значительно превосходят стали и высококачественные сплавы.  [c.40]
Модельные материалы. Схемы армирования композиционных материалов, структуры которых образованы системой двух нитей, более разнообразны, чем схемы других классов рассматриваемых материалов. Естественно, что экспериментальные исследования механических свойств материалов, со всеми вариантами схем армирования невозможны, и в этом нет необходимости. Для проверки теоретических зависимостей, описывающих упругие характеристики этого класса материалов, достаточно исследовать материалы с наиболее типичными схемами армирования. При этом важно оценить возможность использования теоретических зависимостей в широком диапазоне изменения свойств армирующих волокон и структурных параметров — степени искривления волокон основы (угла наклона к оси 1),  [c.98]

Появление армированных полимеров объясняется в основном человеческой любознательностью и постоянным поиском материалов, обладающих более высокими физико-механическими и химическими свойствами. Достаточно только внимательно посмотреть на растительные и животные вещества, имеющиеся на земле, чтобы увидеть, что это армированные материалы композиционные материалы уже давно используются самой природой. Кость, волосы, ногти на пальцах являются примерами тех же самых материалов.  [c.309]

К группе изотропных композиционных материалов относят материалы, для армирования которых используют наполнитель в виде рубленых коротких волокон, соизмеримых с диаметром, сплошных и полых сфер и микросфер, порошков и других мелкодисперсных компонентов. В таких материалах армирующий наполнитель хаотически перемешан со связующей матрицей. Напряженно-деформированное состояние такого материала аналогично однородному изотропному материалу. В зависимости от назначения изделия в качестве наполнителя изотропных композиционных материалов используют синтетические, минеральные и металлические компоненты. В качестве связующей матрицы применяют термореактивные полимеры и термопластичные (эпоксидные, полиэфирные, полиамидные, полистирольные, поливинилхлоридные, фенольные и другие смолы и их комбинации), а также металлы, обладающие высокими адгезионными свойствами к наполнителю.  [c.5]

Волокнистые композиционные материалы. На рис. 196 приведены схемы армирования волокнистых композиционных материалов. Композиционные материалы с волокнистым наполнителем (упрочнителем) по механизму армирующего действия делят на дискретные, в которых отношение длины волокна к диаметру Ijd 10-ь10 , и с непрерывным волокном, в которых Ijd = со. Дискретные волокна располагаются в матрице хаотично. Диаметр волокон от долей до сотен. микрометров. Чем больше отношение длины к диаметру волокна, тем выше степень упрочнения.  [c.423]

Одним из первых композиционных армированных материалов была медь, упрочненная вольфрамовыми и молибденовыми волокнами. Такая медь, изготавливаемая в основном методом инфильтрации, наряду с повышенной кратковременной и длительной прочностью обладает повышенным сопротивлением усталостному разрушению при комнатной температуре. Уменьшение диаметра волокон вызывает повышение прочности композиции в целом. В последние годы все более широко применяют технологию динамического горячего прессования при 950 - 1000 °С и диффузионной сварки в течение 2 ч при 550 - 800 °С и давлении 45 МПа. Известна композиция медь - волокна бора, получаемая горячим прессованием.  [c.184]

Терминология. Термин волокнистые композиционные материалы означает, что для упрочнения материала используются волокна. Поэтому их называют также композиционными материалами,, армированными волокнами. Свойства различных типов армирующих волокон перечислены в табл. 1.2. Как видно из таблицы все армирующие волокна обладаю высокой прочностью диаметр волокон обычно составляет 5 100 мкм. Сами волокна не используются для изготовления конструкций, изделий и т. д. Лишь соединяя их между собой с помощью полимерной, металлической или другой матрицы, можно получать композиционные материалы и изготавливать из них листы, трубы и другие изделия. Эти материалы и представляют собой волокнистые композиционные материалы, или армированные материалы. Для получения армированных углерод-  [c.16]

По конструктивному признаку упрочнения (рис. 22) различают композиционные материалы с хаотическим упрочнением, одномерно-j двумерно- и пространственно армированные. Композиционные материалы, одномерно армированные непрерывными волокнами, называются волокнитами, а двумерно армированные тканями — текстолитами. При армировании возможны различные схемы укладки упрочнителя (волокон), которые приведены на рис. 23.  [c.71]

Композиционный материал представляет собой высокопрочный или высокомодульный материал, называемый армирующим компонентом, соединенный со вторым материалом, называемым матрицей, позволяющим осуществлять изготовление необходимой инженерной конструкции и передавать внешние нагрузки к несущему упрочняющему компоненту. Типичные примеры таких композиционных материалов бетон, армированный стальной проволокой пластмасса, упрочненная стекловолокном упрочненные нейлоном смолы и дерево. Дерево относится к естественным композиционным материалам, в которых лигнин упрочнен волокнами целлюлозы. Хорошими примерами композиционных структур  [c.13]

Материалы композиционные пластмассовые, армированные волокном. Определение модуля упругости при сдвиге в плоскости с применением метода кручения плиты  [c.106]

Дальнейшее развитие принципа местного качества привело к появлению нового класса материалов — комбинированных материалов (композиционных, плакированных, армированных и т. п.), которые получают все более широкое применение. Созданные в последние годы изделия из порошковых материалов и композиций различных материалов обладают следующими качествами тугоплавкостью, высокой жаропрочностью легкостью алюминия прочностью титана и упругостью стали высокими звукопоглощающими, демпфирующими свойствами не требуют смазки.  [c.38]

Производство проволоки осуш,ествляется из широкой гаммы сталей и сплавов углеродистых и высоколегированных сталей, сплавов на основе меди, никеля, титана и чистых металлов. Проволока находит широкое применение в различных изделиях техники практически всех отраслей промышленности (тросах, торсионах вертолетов, пружинах, струнах, стропах высокотемпературных парашютов и т. п.), а также в качестве сварочных материалов для автоматической и полуавтоматической сварки, материалов для армирования при производстве композиционных материалов и др. По объему производства из всех видов металлургических изделий проволока уступает лишь листовому прокату и трубам.  [c.334]

Большое разнообразие форм отливок не позволяет организовать специализированное производство фасонной арматуры непосредственно из волокон. Однако изготовление такой арматуры можно наладить из проволоки или прутков. При этом используют композиционные материалы. Технологичность армирования в этом случае резко повышается. Из прутков в тугоплавкой оболочке изготовляют арматуру для черных металлов.  [c.696]

Таблица 3.32. Механические свойства волокон, проволоки и нитевидных кристаллов для армирования композиционных высокопрочных и высокомодульных материалов [14, 15, 24]

К конструкторским направлениям относятся рационализация форм сечений проката, отливок и поковок создание предварительно напряженных и армированных конструкций назначение рациональных марок материалов и применение термических и химико-тер-мических методов обработки замена металлов неметаллическими и композиционными материалами.  [c.217]

ПРОСТРАНСТВЕННО-АРМИРОВАННЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ  [c.2]

Традиционной структурой композиционных материалов является слоистая, когда траектории армирования лежат в плоскостях слоев, связь между которыми осуществляется через прослойки связующего [20, 25, 37—39]. Однако все большее внимание к себе привлекают композиционные материалы с пространственным расположением арматуры объем работ в этом направлении непрерывно возрастает. Целесообразность пространственного расположения арматуры несомненна. Введение пространственного каркаса не только ликвидирует такой недостаток слоистых композиционных материалов как опасность расслоения вследствие слабого сопротивления сдвигу и поперечному отрыву, но н локализует в пределах нескольких пространственных ячеек распространение трещин. Этим резко повышается несу[цая способность материала в толстостенных конструкциях, особенно в зонах приложения сосредоточенных нагрузок, вырезов, ребер при нестационарных силовых и температурных воздействиях, характерных для современной техники.  [c.3]

Справочник обобщает опыт, накопленный при создании и исследовании пространственно-армированных композиционных материалов на основе полимерной матрицы. Главная цель книги — оценить конструкционные возможности существующих и перспективных схем пространственного армирования, знание которых должно способствовать более, широкому и рациональному применению этих перспективных материалов в ответственных конструкциях.  [c.3]

Слоистые материалы могут быть получены армированием пленками или нитями. При армировании пленками материалы обладают изотропией в плоскостях, касательных к поверхности этих пленок, т. е. трансверсальной изотропией. При армировании нитями появляется возможность создания композиционного материала с другими видами анизотропии.  [c.5]

Ортогонально-армированные композиционные материалы являются орто-тропными в осях, совпадающих с направлениями армирования. Число продольных и поперечных слоев в них может быть различным (1 1, 1 3, 1 5, 2 5 и т. д.). Материалы с укладкой 1 I являются равновесными (или равнопрочными).  [c.5]

Композиционные материалы, армированные высокомодульными волокнами [117, 125], обладают конструктивными преимуществами и относительно простой технологией их пере-  [c.7]

Способы создания. Известно несколько способов создания пространственно-армированных структур [19, 20, 22, 24, 25, 30, 55, 82, 91, 92, 101, 102, 107, 108, 125[. В зависимости от способа образования пространственных связей композиционные материалы можно разделить на четыре группы (рис. 1.1).  [c.10]

Ко второй группе относятся материалы, пространственные связи которых создаются за счет введения волокон третьего направления. Эти композиционные материалы образуются системой трех нитей в прямоугольной или цилиндрической системе координат. Волокна могут быть взаимно ортогональными в трех направлениях или располагаться под углом в одной из плоскостей армирования.  [c.10]

Композиционные материалы также могут быть подразделены на несколько групп в зависимости от вида применяемой арматуры и связующего. В качестве арматуры для изготовления пространственно-армированных материалов широко применяют обычные и высокомодульные стекловолокна. Для этих же целей используют высокомодульные углеродные волокна, причем преимущественно для изготовления материалов 2—4-й групп, применяемых для создания несущих нагрузку тепловых экранов летательных, космических и глубоководных аппаратов [90, ПО, 122]. Для создания указанных групп пространственно-армированных композиционных материалов могут быть использованы и другие виды высокомодульных волокон, что обусловливается назначением и условиями их работы ]15, 97, 116, 124, 125].  [c.12]

Новыми композиционными материалами являются армированные квазимонолитиые квазислоистые материалы, получаемые способом автовакуумной сварки давлением. Соответствующим подбором материалов для поверхностных и внутренних слоев можно значительно повысить коррозионную стойкость, стойкость против износа, воздействия ударных и вибрационных нагрузок при одновременном увеличении удельной конструктивной прочности.  [c.78]

Алюминиевые сплавы считаются наиболее перспективным матричным материалом для армирования углеродными волокнами. Разработке соответствующих композиций в настоящее время уделяется наибольшее внимание. Использование углеалюмипиевого композиционного материала будет, по-видимому, определяться его стоимостью, которая в течение ближайших десяти лет составит 45—110 долларов/кг. При такой стоимости углеалюминий сможет с успехом применяться в самолето- и ракетостроении, энергомашиностроении, двигателестроении и в космической технике. Из углеалюминия можно изготовлять детали крыла и обшивки самолетов, лоня ероны, опоры и лопасти вертолетных винтов использование углеалюминия в деталях оболочек ракет и для  [c.340]

Теперь можно приступить к исследованию эффекта анизотропии в перекрестно армированных оболочках. Рассмотрим задачу о растяжении защемленной цилиндрической оболочки (см. рис. 10.1), выполненой из четного числа перекрестно армированных слоев. Задачу реализуем для оболочки с геометрическими параметрами Л = 5 мм, I = R = 100 мм, изготовленной из бороэпоксидного композиционного материала. Исходным материалом однонаправленно армированного слоя являются борные волокна сЕ = 4,2 - 10 МПа, = 0,21 и эпоксидное связующее с = 3500 МПа, = 0,33 объемный коэффициент армирования = 0,5. Другие характеристики армированного слоя d , /р, Ло всякий раз при численных расчетах необходимо подбирать, исходя из равенства Ло = h/N, где Л - число слоев в пакете, и формулы (4.1).  [c.211]

Основным фактором, ограничивающим широкое использование композиционных древесных пластиков в машиностроении, является их низкая прочность при динамическом нагружении. Для увеличения динамической прочности применяют различные способы армирования пластиков высокопрочными материалами. Одним из эффективных направлений в технологии таких материалов является армирование древесных пластиков стекловолок — нистыми наполнителями [170, 171]. В качестве фактора, сдерживающего развитие исследований в данной области, необходимо отметить отсутствие методов теоретического описания прочностных свойств армированных композиционных древесных пластиков.  [c.219]

Одними из перспективных в настоящее время считаются волокнистые композиционные материалы (ВКМ), армированные волокнами из углеродных материалов. Армирование такими волокнами позволяет получать шсокопрочные и коррозионноустойчивые ВКМ.  [c.143]

Основными объектами для контроля теневым способом являются пластины и оболочки, доступные с обеих сторон, у которых несплошности имеют плоскую форму и располагаются параллельно поверхностям, например листы с расслоениями. Теневой способ используется также для контроля композиционных материалов, например слоистых материалов (ламинатов), армированных стекловолокном, сотовых структур, используемых  [c.291]

Внутри каждой in3 перечисленных груип композиционные материалы можно классифицировать различными способами по виду материала компонентов, их размерам, форме, ориентировке, а также по назначению или методу получения. Например, волокнистые материалы по виду матрицы делят на металлические, полимерные и керамические по виду волокон —на материалы, армированные проволокой, стеклянными, борными, углеродными, керамическими и другими волокнами или нитевидными кристаллами по размерам волокон — на материалы с непрерывными или короткими (дискретными) волокнами по ориентировке волокон — на материалы с однонаправленными или ориентированными в двух и более направлениях волокнами.  [c.635]

Металлические композиционные материалы включают два основных класса дисперсноупрочненные материалы (рис. 463,6) и металлы, армированные волокнами (рис. 463, а).  [c.635]

Изложены методы расчета упругих свойств композиционных материалов с пространственными схемами армирования. Приведены упругие, теплофизическне и прочностные характеристики пространствен но-армированных композиционных материалов с разной структурой армирования. Рассмотрено влияние структурных и технологических параметров, объемного содержания и свойств арматуры и матрицы на характеристики композиционных материалов.  [c.2]

Наличие арматуры с различными жесткостью и прочностью значительно расншряет диапазон свойств композиционных материалов с пространственной схемой армирования. Главные трудности — технологические, возникающие при создании сложных схем армирования, моделирующих структуру некоторых природных элементов, например, кристаллов, растений или биологических тканей [82, 112]. К настоящему времени накоплен значительный опыт создания и совершенствования технологии разных типов композиционных материалов с пространственными схемами армирования.  [c.3]

В справочнике изложены три основных технологических принципа получения пространственных связей, когда объемное армирование достигается в рамках традиционной схемы двух нитей за счет искривления волокон одного из направлений системы трех нитей и вискеризацни волокон оценены возможности и перспективы многомерного армирования. Особое внимание уделено новому перспективному классу композиционных материалов углерод-углерод.  [c.3]

Раанирение сферы использования пространственно-армированных материалов. вызывает необходимость доведения до промышленности надежных численных оценок физических и прочностных свойств этих материалов. Книга содержит обширный экспериментальный материал. Главное внимание уделено межслойному сдвигу и поперечному отрыву. Улучшение показателей по этим характеристикам и по вязкости разрушения подтверждено экспериментами, что позволяет говорить о возможности раси1ирения областей применения пространственно-армированных композиционных материалов.  [c.3]

Свойства композиционных материалов формируются не только арматурой (ее свойствами), но и в большей степени ее укладкой. Варьируя угол укладки арматуры (слоя), можно получить заданную степень анизотропии свойств, а изменяя порядок укладки слоев и угол укладки их по толщине, можно эффективно управлять нзгиб-ными и крутильными жесткостями композиционного материала. Для достижения этой цели, а также для установления типа анизотропии материала, а следовательно, и числа определяемых характеристик, систему координат слоя обозначают индексами 1, 2, 3, а композиционного материала х, у, г. Угол укладки слоев в плоскости ху обозначают ос. Все это способствует выявлению наиболее общих закономерностей создания композиционных материалов, которые обусловлены главным требованием 1 классификации с точки зрения механики материалов — установления закона деформирования и зависимости свойств от угловой координаты. Поэтому подробную классификацию целесообразно проводить на основе конструктивных принципов. Исходя из них, все структуры можно разделить на две группы — слоистр, е и пространственно-армированные.  [c.4]

Высокие жесткость и прочность армирующих волокон, составляющие основу прочности и жесткости композиционных материалов, реализуются лишь в случае их определенного расположения по отношению к действующему полю напряжений (действующей нагрузке). Вследствие большого разнообразия нагрузок применяются различные схемы укладки арматуры. Варьируя направлением укладки слоев, можно получить слоистые материалы с различной ориентацией армирующих волокон, обладающие в плоскости укладки изотропными и анизотропными свойствами. Именно в возможности придания материалу оптимальной для каждого частного случая анизотропии заключается главное преимущество волокнистых композиционных материалов [44]. В зависимости от ориентации армирующих волокон в плоскости укладки слоистые структуры можно подразделить на следующие основные группы однонаправленные, ортогонально-армированные с переменным углом укладки волокон по толщине, перекрестно-армированные и хаотически-армированные.  [c.5]

Однонаправленные материалы получают при укладке всех волокон параллельно друг другу. Их называют материалами с укладкой 1 О, указывая этим на отсутствие поперечно уложенных волокон. Если волокна в таком материале расположены равномерно, он является трансверсальноизотропным (или монотропным) в плоскостях, перпендикулярных к направлению армирования. В ряде случаев влияние технологии изготовления материалов с укладкой 1 О обусловливает в них четко выраженную слоистость, что приводит к ортотропии композиционного материала.  [c.5]

Перекрестная укладка одинакового числа слоев в двух направлениях образует композиционные материалы с ортотропией в осях, направленных вдоль биссектрис угла между волокнами в соседних слоях. Материалы с переменным углом укладки по толщине одинакового числа слоев в направлениях О, 60 и 120° условно называют материалами звездной укладки (1 1 I). Они являются изотропными в плоскостях, параллельных плоскостям укладки слоев. Трансверсальноизотропными являются и многонаправленные материалы, в которых одинаковое число слоев укладывается в направлениях, я/ц, 2я/л,. .., л, п 3), а также хаотически армированные в одной плоскости короткими волокнами. При использовании в качестве арматуры обычных однослойных тканей получаются композиционные материалы со слоистой структурой (тек-столиты). Возможны различные комбинации структур ткань может быть уложена так, что направления основы во всех слоях совпадают или между направлениями смежных слоев образуется некоторый заданный угол. Кроме того, угол укладки и число слоев по толщине материала могут изменяться. В зависимости от этого можно выделить три основных вида слоистых структур симметричные, антисимметричные и несимметричные. К первому виду относятся материалы, обладающие симметрией физических и геометрических свойств относительно их срединной плоскости, ко второму виду — материалы, обладающие симметрией распределения одинаковых толщин слоев, но угол укладки волокон (слоя) меняется на противоположный на равных расстояниях от срединной плоскости. К несимметричным структурам относятся материалы, не обладающие указанными выше свойствами.  [c.5]

Особенности структурных свойств композиционных материалов на основе углеродных и борных волокон с традиционными схемами армирования исследованы в работах [20, 25, 33, 59, 70]. Анализ и сопоставление полученных данных по угле- и боро-пластикам с аналогичными данными типичных стеклопластиков [39, 71] свидетельствуют о том, что использование высокомодульных волокон при традиционных схемах армирования способствует лишь резкому увеличению жесткости материала в направлениях армирования при этом заметного возрастания других упругих и прочностных характеристик не происходит. Главной отличительной особенностью высокомодульных композиционных материалов является большая по сравнению со стеклопластиками анизотропия упругих свойств [25]. Для углепластиков увеличение анизотропии упругих свойств обусловлено также анизотропией самих армирующих волокон. Существенных различий по прочностной анизотропии между стеклопластиками и высокомодульными материалами нет, но абсолютные значения межслойной сдвиговой прочности и прочности на отрыв в трансверсальном направлении однонаправленных и ортогонально-армированных углепластиков в 1,5—3 раза ниже аналогичных характеристик стеклопластиков.  [c.7]

Наличие волокон с высокой жесткостью позволяет варьировать в самом широком диапазоне зависимость уд ль-ной прочности композиционных материалов от их удельной жесткости. Это обусловливает существенные преимущества композиционных материалов перед металлами, где удельная жесткость примерно постоянная при некотором изменении удельной прочности [15]. Управление удельной жесткостью и прочностью, а также другими физико-механическими характеристиками в плоскости армирования осуществляется нзд1енением укладки волокон или одноосных тканей различного плетения как в плоскости, так и по толщине пластины или изделия [2, 14]. При этом характеристики композиционных материалов перпендикулярно плоскости армирования практически не изменяются [25]. Варьирование укладки волокон приводит не только к изменению степени анизотропии свойств, при незначительном изменении сопротивления межслойному сдвигу и поперечному отрыву [20, 69]. Наличие переменной укладки по толщине приводит к существенному увеличению неоднородности структуры композиционного материала, что необходимо учитывать при расчете конструкций из таких материалов [2, 104]. Выбор закона укладки в плоскости и по толщине пакета подчиняется назначению конструкции. Таким образом, использование высокомодуль-пых волокон при традиционных схемах армирования, когда толщина изделия создается набором плоских армирующих элементов — ирепрегов или слоев ткани, не устраняет указанных выше отрицательных особенностей композиционных материалов.  [c.8]

Опыт применения пространственно-армированных материалов в целях тепловой защиты значительно расширил область их использования используются не только теплозащитные, но и прочностные свойства материалов. Появилась новая область применения материалов, образованных системой ех нитей, — в супермаховиках. Применение современных композиционных материалов в супермаховиках представляет значительный интерес, так как максимальная удельная энергия, которая может быть накоплена в маховике, пропорциональна отношению прочности материала к плотности. Маховики, изготовленные намоткой из однонаправленных материалов, наряду с высокой прочностью в направлении армирования обладают традиционными  [c.9]

В качестве арматуры пространственно-армированных композиционных, материалов используют как стекловолокно, жесткость которого сравнительно невелика, так н высокомодульные углеродные волокна. Наибольшее распространение углеродные волокна получили при создании трехмерноар-мированных материалов типа углерод-углерод [90, 91, 110, 111, 116, 123, 124, 125]. В настоящее время уже испытываются многомерные схемы армирования. Созданы и анализируются системы, имеющие пять и более направлений армирования. При равномерном расположении армирующих волокон по диагоналям куба (система четырех нитей) удается получить ква-зиизотропный материал, а изменяя соотношение арматуры в разных направлениях, можно создать материалы с заданными свойствами.  [c.10]

---

Строительные материалы в современных автомобилях [часть 2]

Композитный материал — это материал, состоящий из двух или более компонентов с разными свойствами. Одним из его компонентов является матрица (придающая композиту твердость, гибкость и устойчивость к истиранию), а другим – конструкционный материал (упрочняющий композит). Роль матрицы заключается в защите армирующего материала и передаче внешних напряжений . Конструкционный материал отвечает за придание композиту высоких механических свойств и укрепление матрицы в различных направлениях.

Эти материалы используются все больше и больше. Это связано с их благоприятными свойствами с точки зрения прочности и жесткости. Самое главное, они характеризуются гораздо меньшим собственным весом , чем традиционные материалы. Свойства композита зависят от физических свойств матрицы и армирующего материала, а также от относительного содержания матрицы и армирующего материала в материале. Это можно описать формулой: Vo + Vw = 100%, где Vo — матрица, а Vw — коэффициент усиления. Например, в армированных волокнами композитах присутствуют полимерные, металлические и керамические матрицы.

Классификация волокнистых композитов

Для изготовления армирующих материалов обычно используются следующие материалы: углеродные волокна, стекловолокна, арамидные волокна, керамические волокна или борные волокна. Также различают длинные (называемые также непрерывными) и короткие (называемые прерывистыми) волокнистые материалы. К преимуществам полимерных композитов с длинными волокнами по сравнению с тем же материалом с короткими волокнами относятся:

• лучшие механические свойства,
• более высокая ударная вязкость,
• меньшая склонность к ползучести,
• хорошая твердость при повышенных температурах и влажном климате.

Композиты с полимерной матрицей

Наиболее часто используемые типы армирования в композитах PMC (Polymer Matrix Composites):

• стекловолокно,
• углеродные волокна,
• арамидные волокна.

Из-за низкой цены и хороших механических свойств часто используются композиты из стекловолокна , называемые GFRP (пластики, армированные стекловолокном). Однако не все конструкции можно изготовить из самых дешевых материалов.Конструкции, встречающиеся, например, в элементах пассажирских или военных самолетов, выполнены из более качественных материалов. Поэтому в используются композиты, изготовленные из углеродного волокна , называемого CFRP (пластик, армированный углеродным волокном) , или арамидного волокна — AFRP (пластик, армированный арамидным волокном). Они характеризуются более высокой прочностью, большей жесткостью и меньшим собственным весом. Лучшие свойства композитов CFRP и AFRP приводят к более высокой цене. Однако в вышеупомянутых конструкциях цена является второстепенным или даже третичным вопросом.

Материал	Модуль упругости E [ГПа]	Прочность на растяжение R м [ГПа]
Углеродные волокна	253	4,5
Арамидные волокна (например, кевлар)	124	3,6
Стекловолокно	86	4,5
Полиэпоксидная матрица	4	0,1
Укрепляем композит карбоновыми волокнами	145	2.3
Композит, армированный арамидным волокном	80	2.0
Композит, армированный стекловолокном	55	2.0

Применение волокнистых композитов в автомобильной промышленности

Композиты применяются в различных областях таких как: авиация, космическая промышленность, строительство кораблей, яхт, лодок, танков, ветровых устройств и др.Появляются они и в одной из важнейших областей, т.е. автомобилестроении.

Использование композитных материалов в этой отрасли становится все более популярным. Например, в 2004 г. в США использование полимеров в транспорте среди материалов составило 8,4%. В Европе этот уровень достигает 10%. Основными преимуществами использования этих материалов в транспортных средствах являются снижение веса и, следовательно, более низкий расход топлива, а также повышение жесткости конструкции до 40% по сравнению со стальными конструкциями.

Дополнительные углеродно-керамические тормоза в Audi R8 V10 стоят 51 490 злотых (фото Мариуша Змысловского)

Одним из первых автомобилей, в котором в основном использовались композиты, был Porsche Carerra GT (выпуск 2004–2006 гг.). Его шасси изготовлено из углепластика с матрицей из эпоксидной смолы. Другой пример — Bugatti Veyron. Он в основном состоит из углеродных волокон. Композиты также используются в Audi.Например, на A8 W12 можно установить керамические тормозные диски из карбида кремния (химическое обозначение: SiC), армированные углеродными волокнами. Это позволяет снизить массу до 5 кг при улучшении свойств тормозной системы (более эффективное торможение, меньшая подверженность дискам нагреву, меньшая подверженность износу).

В настоящее время полимерные материалы используются более чем в 1000 автомобильных узлах. Так называемые макромолекулярные материалы составляют 10-15% веса легкового автомобиля среднего класса .Больше всего полимеров (около 60 %) используется для внутренней отделки, а около 30 % – в кузове. Остальное предназначено для кожухов силового агрегата и элементов обшивки шасси.

Автомобильная промышленность — это не только транспортные средства, но и машины, которые их производят . Использование композитов из углеродного волокна в конструкции машин на автомобильных заводах снижает их вес и, таким образом, снижает нагрузку на вращающиеся детали, такие как шпиндели.

Карбоновый монокок для McLaren MP4-12C

Использование композитных материалов в автомобильной промышленности перспективно и будет расширяться. В настоящее время их используют и в автоспорте для снижения веса транспортных средств, а в некоторых случаях и для усиления конструкции. Например, колесных арок автомобилей, приспособленных для дрифта, изготовлены из композитов, эти материалы также используются в автомобилях Ф1.Кузова автомобилей и несущие конструкции также в значительной степени изготовлены из углеродного волокна. Это улучшает качество конструкции, снижает массу автомобиля, снижает расход топлива и, что немаловажно, снижает выброс вредных веществ (в настоящее время это является приоритетом в конструкции современных автомобилей).

Дополнительная карбоновая крышка двигателя и крышка двигателя для Audi R8 V10 стоит 18 510 злотых (фото Мариуша Змысловски)

Механизмы Европейского Союза для автомобилей до 3,5 тонн требуют, чтобы автомобильные компании восстанавливали и перерабатывали 95% материалов , используемых в производстве автомобилей, к 2015 году.Это еще один аргумент в пользу использования композиционных материалов в очень широком диапазоне.

Источник: Очось К. Э. «Свойства волокнистых композитов, применение, переработка отходов». Научно-технический ежемесячник "Механик". Нет. 7/2008 • Р. ТЭТИ: Механическая обработка композиционных материалов. Анна. CIRP, 51 (2002) • О. ШТАУСС: Kohlenstofffaserversta¨rkte Kunststoffe (CFK). Unschlagbar leicht und stabil. Industrie-Anzeiger, 128 (2006) • Design News Polska: Алюминиевые конструкции будут конкурировать с композитными пластиками.№ 2, 2008 г. • Э. АБЕЛЕ, М. КРАЙС, М. ВАЙГОЛЬД: Trendbericht: Stand der Zerspanungstechnik im Leichtbau. Mit Leichtigkeit zu ho¨herer Leistung. Werkstatt u. Betrieb, 140 (2007) 7/8 • Д. БИРКЕТТ: Полимеры в движении. Образовательный Chem., 44 (2007) 11 • B. KUTTKAT: Leichtgewichte sind gefragt. Машиненмаркт, 113 (2007)

.

Композит - что это такое и каковы свойства композита?

Композит используется во многих областях, в том числе в строительстве, в колесном и железнодорожном транспорте или в авиационной и космической технике. Благодаря своим свойствам композит все больше заменяет использовавшееся до сих пор сырье и применяется при отделке и обустройстве комнат в доме. Откройте для себя множество преимуществ современного технологического решения, которым является композит.

План дома уже в разработке, поэтому вы проверяете доступные варианты в области отделки полов? Вам интересно, что такое композит и где он используется? Специально для вас мы подготовили сборник знаний о композите.Узнайте, что это за сырье и выгодно ли его использовать в домашних условиях.

Композит - что это за материал?

Начнем с объяснения , что такое композит. Некоторым может показаться, что этот материал начал широко использоваться относительно недавно, но это далеко не так. На самом деле композит использовался веками. Каково определение композита?

Композит — это материал, состоящий как минимум из двух материалов , которые имеют разные свойства, но в сочетании демонстрируют гораздо лучшие свойства, чем каждый из этих компонентов по отдельности. Структура такой комбинации неоднородна, поэтому отдельные компоненты обычно можно распознать невооруженным глазом.

Таким образом, композитный материал должен обладать свойствами, которые не существуют одновременно в натуральном сырье. Отличается высокой прочностью, оптимальной плотностью и малым весом. В отличие от прочных материалов природного происхождения, они не легкие, а когда они легкие, то имеют низкую плотность, поэтому легко ломаются и биоразлагаемы.

Смотрите также: Corian - что это такое, сколько стоит и где стоит использовать Corian?

Композит - какими свойствами он обладает?

Из-за разнообразия составляющих веществ трудно определить конкретные параметры, которые могут предложить композитные материалы. Предполагалось, что свойства композитов должны быть как минимум суммой характеристик отдельных компонентов. Однако на практике композит часто не только сочетает в себе свойства компонентов, но и предлагает совершенно новые параметры, которые не наблюдаются ни у одного из сырьевых материалов, используемых по отдельности.

Индивидуальные характеристики, которыми должен обладать композит, во многом зависят от предполагаемого использования. Чаще всего от материала этого типа ожидают прочности, устойчивости к влаге, механическим повреждениям и высокой температуре, а также способности выдерживать большие нагрузки.

Композит - виды композиционных материалов

Ежедневно можно встретить различные виды композитов, такие как фанера, OSB, напольные панели, минеральные ламинаты, бетон или стеклокерамический материал.Также не менее популярны:

• кварцевый композит,
• древесный композит,
• древесный композит,
• алюминиевый композит,
• гранитный композит.

композиты на основе древесины составляют самую большую группу всех упомянутых материалов. Они используются, в частности, в строительстве и обустройстве жилых домов. Вместо древесного композита часто можно использовать древесный композит — все зависит от потребностей и вкуса инвестора.

Композит - где он применим?

Вас может заинтересовать, в каких комнатах вашего дома можно использовать композитные материалы и какую форму они могут иметь. Вот несколько предложений по использованию отдельных композитов:

• фанера, OSB плита и МДФ - это самые популярные древесные материалы. Мебель изготовлена ​​из фанеры, для строительных работ используется OSB, а для дверей – МДФ. Композиты на древесной основе также могут иметь форму плинтусов, рам, кофров и многих других элементов дизайна интерьера.
• напольные панели - как следует из названия, этот тип композитов можно использовать для изготовления пола. Многослойный материал имеет хорошие показатели прочности, а его поверхность покрыта минеральным ламинатом, что делает его прочным и высокоустойчивым к механическим повреждениям.
• бетон - это универсальный строительный материал, который используется преимущественно для строительных работ. Бетон, дополнительно армированный стальной арматурой с целью получения лучших технических параметров, называется железобетонным или железобетонным.

Композит для террасы

Раздумываете, что лучше для террасы: композит или дерево? Все зависит от ваших индивидуальных потребностей и ожиданий, но вы должны знать, что есть много в пользу композитной террасы. Композитная террасная доска имеет лучшие параметры, чем деревянная, что делает ее отличной альтернативой.

Композит для террасы – инновационное решение, сочетающее в себе натуральность дерева и современные технологии. Этот вид материала отличается устойчивостью к влаге, поэтому не боится атмосферных осадков. Кроме того, он прост в обслуживании и использовании. Таким образом, вы можете видеть, что композит для террасы — действительно хорошая идея.

Дополнительная информация: Террасные доски – какие террасные доски выбрать?

Композит для балкона

Композитные доски можно использовать не только на террасе, но и на балконе. Выбор настолько велик, что вы должны легко найти тот, который вам нравится.

Благодаря тому, что композитная террасная система очень проста в монтаже, вы можете изготовить своими руками в сравнительно короткие сроки и получить эффектный и функциональный пол на балконе. Преимущество композита, используемого на открытом воздухе, в том, что он не требует ежегодного смазывания, как деревянные доски.

Столешница из конгломерата или композита – что подойдет на кухню?

Кухонная столешница из композита может с успехом заменить конгломератную. Обладает высокой устойчивостью к пятнам и абсолютной нечувствительностью к большинству химических веществ - химикатов и моющих средств - , которые используются для очистки кухни , поэтому их не нужно пропитывать. Недостатком является то, что композитная кухонная столешница подвержена царапинам и быстро выцветает. Однако в такой ситуации достаточно отшлифовать материал, и он будет выглядеть как новый.

Раковины изготовлены из композита в виде минерального ламината.Гранитная мойка чрезвычайно прочна и в то же время является элегантным украшением кухни. В свою очередь, стеклокерамический композит используется для производства индукционных плит, так как он устойчив к высоким температурам и термическим ударам.

Куда еще можно укладывать композит?

Хотя керамическая плитка по-прежнему лидирует в отделке стен на кухне, все больше людей решают покрыть их композитом. Композитные материалы имеют те же параметры, что и керамика - устойчивы к повреждениям и легко чистятся .

Кроме того, некоторые композиты пропускают свет, что позволяет подсвечивать их снизу и получать интересный декоративный эффект. Также стоит упомянуть, что композит для стены на кухне зачастую обходится дешевле, чем покупка керамической плитки.

Смотрите также: Из каких материалов сделать фасад? Идеи для фасада дома

.

Композиционные материалы - ПОЛОН-ИЗОТ

Композит - композит ⇒ композит ⇒ композит - изготовленный искусственным и сознательным образом материал, состоящий не менее чем из двух фаз, разделенных четкими межфазными границами, где одна из фаз является упрочняющей фазой. Композитный материал (или композит) — материал с неоднородной структурой, состоящий из двух и более компонентов (фаз) с разными свойствами.

Свойства композитов никогда не являются суммой или средним значением свойств его компонентов.Чаще всего один из компонентов является связующим, гарантирующим его консистенцию, твердость, гибкость и сопротивление сжатию, а другой, так называемый структурная составляющая обеспечивает большую часть остальных механических свойств композита.

Однако современное развитие композиционных материалов началось только после того, как был освоен процесс получения синтетических смол, являющихся основой производства ламинатов. Одним из первых композитов на основе этих смол стал бакелит, первый представитель фенолов.Бурное развитие композиционных материалов во время и после Второй мировой войны было также связано с растущим спросом авиационной, космической и автомобильной промышленности на легкие и прочные материалы, которые можно было заменить сталью и другими металлами. В настоящее время композиты используются во многих технологиях — от имплантатов, применяемых в медицине, до дешевых конструкционных материалов, применяемых в строительстве.

Типы композитов

Композиты подразделяются на:

конструкционные композиты с непрерывными структурами структурных компонентов - слоев (например,фанера), брусья (например, железобетон) или обычные трехмерные конструкции, например, напоминающие соты;

ламинаты, состоящие из волокон, внедренных в связующее. В зависимости от того, как расположены волокна, различают композитные ленты — волокна, расположенные в одном направлении, композитные маты — в двух перпендикулярных направлениях или неупорядоченные, например пикрет;

Микрокомпозиты и нанокомпозиты , в которых регулярная структура двух или более компонентов уже организована на надмолекулярном уровне.Эти типы композитов встречаются в природных организмах - например, древесина представляет собой тип микрокомпозита, состоящего из волокон целлюлозы, «склеенных» вместе с лигнином, организованных в скрученные пучки. В настоящее время в рамках нанотехнологических исследований предпринимаются попытки искусственного получения этого типа композитов;

Конструкционные сплавы , которые представляют собой сплавы металлов, металлов с неметаллами, полимеров между собой и полимеров с металлами и неметаллами с очень регулярной микроструктурой.Примером такого типа композита является дамасская сталь и дюралюминий.

Композиты, армированные волокном, сегодня доминируют на рынке композитных материалов. Волокна, используемые при их производстве, могут быть непрерывными или прерывистыми, то есть короткими или рублеными. Объемная доля волокон в композитах может достигать 90%. В композитах этого типа нагрузки передаются волокнами. В армированных волокнами композитах особую роль играет матрица, которая в определенной степени влияет на общую прочность композита.Его самых важных задач:

а) позволяющая формировать композит,

б) защита волокна от механических повреждений,

(c) передача нагрузки на волокна,

г) обеспечение хорошего сцепления с волокнами,

д) не вызывают механических повреждений волокон,

ф) для производства жидких матричных композитов должна обеспечивать смачивание волокон.

Отрицательные матричные факторы, ослабляющие композит:

а) пористость,

б) посторонние включения,

в) сегрегация примесей на границе контакта волокна с матрицей,

(г) реакция матрицы с волокнами.

Для обнаружения инородных тел и включений. в производственном процессе мы рекомендуем систему PI-OPTISCAN .

Для оперативного контроля граммажа и толщины композитов (например, препрегов) мы рекомендуем систему PI-SCANPRO .

Пример системы PI-SCANPRO на линии углеродного препрега

Пример системы PI-SCANPRO, интегрированной с линией по производству стеклопластика

Рекомендуемое оборудование для композитных материалов:

.

Каковы самые большие преимущества композитных материалов?

Композитные материалы находят все более широкое применение в строительстве, автомобилестроении, авиации и многих других отраслях промышленности. Композиты в значительной степени вытесняют другие типы материалов. Именно поэтому стоит присмотреться к композитным материалам. В сегодняшней статье мы сосредоточимся в первую очередь на определении композитов, их наибольших преимуществах и видах применения.

Что такое композиционные материалы?

Композиты – это материалы, состоящие как минимум из двух компонентов.Эти ингредиенты работают вместе, но не растворяются друг в друге и не объединяются в другие элементы. Композиционные материалы состоят из матрицы (матрицы) и наполнителя (армирования). Композитный продукт снаружи однороден. Тем не менее, его компоненты могут быть легко разделены. В этом композиты отличаются от металлических сплавов. Интересно, что композиты не являются продуктом современной цивилизации. Еще в 800 г. до н.э. на Ближнем Востоке были найдены композиты в виде глиняных кирпичей, армированных соломой.Солома предотвратила так называемую распространение трещины. Конечно, в настоящее время используются гораздо более совершенные материалы. Идея, однако, очень похожа и основана на объединении преимуществ разных материалов в одном.

Что такое композитная арматура?

Усиление композита также известно как наполнитель. От этого элемента зависят свойства всего материала. Армирование имеет форму волокон или частиц. В зависимости от характеристик, которые мы хотим получить в данном композите, мы должны выбрать соответствующее армирование.Если мы хотим создать материал с чрезвычайно высокими прочностными свойствами, нам придется использовать армирование волокном. Чаще всего это будут углеродные или стеклянные волокна. Металлические или керамические частицы также улучшают свойства композита.

Что такое составная матрица?

Основная задача матрицы - соединение арматуры. Матрица придает композиционным материалам желаемую форму. Поэтому он должен смочить начинку и заполнить форму. На роль матрицы идеально подходят эпоксидные смолы и полимеры.Мы также можем встретить композиты с керамической или металлической матрицей. Важно, чтобы матрица (матрица) не передавала нагрузки, а лишь передавала их на арматуру.

Каковы преимущества композитных материалов?

К основным преимуществам композиционных материалов относятся:

• снижение массы изделия,
• повышение жесткости и удельной прочности,
• повышение сопротивления растрескиванию.

Композитные материалы дают большую свободу на этапе проектирования.Кроме того, они значительно снижают себестоимость производства коротких серий.

Где используются композитные материалы?

Композитные материалы широко используются в автомобильной и аэрокосмической промышленности. Это связано с высокой прочностью композитов. В процессе производства современных автомобилей используются большие модули, изготовленные из композитов, армированных волокнами и тканями. Интересно, что все чаще можно встретить композитные стержни, образующие арматуру зданий.Мы также встречаем композиты в повседневной жизни. Детские горки очень часто делают из стеклопластика, который тоже является композитным материалом. При поиске компании, занимающейся проектированием и производством композитных материалов, стоит воспользоваться предложением Faser - Plast Poland Sp. о.о. из Слупска. Используя опыт и знания специалистов, работающих в компании, вы можете рассчитывать на профессиональную помощь в реализации ваших проектов.

.

Моделирование и анализ композитных материалов в системе NX

Система NX от Siemens PLM Software, представляющая собой интегрированную платформу, поддерживающую проектирование, моделирование и инженерный анализ, а также производство, включает в себя ряд передовых специализированных инструментов, предназначенных для конкретных отраслей или конкретных методов производства. Среди них модуль поддержки проектирования деталей, выполненных с применением композиционных материалов, состоящих из множества слоев различных материалов, сочетание которых обеспечивает требуемые свойства.NX Laminate Composites позволяет быстро и легко моделировать, оптимизировать и выполнять прочностные расчеты сложных композитных конструкций.

Процесс построения составной модели основан на традиционной 3D-модели детали, выполненной в твердом или поверхностном виде. На основе указанных граней этой модели создается 2D поверхностная сетка (рис. 1). Для изделий с различной толщиной стенок также можно генерировать пространственную сетку конечных элементов, которая лучше отражает этот тип конструкции.Это можно сделать, выдавив сетку поверхности в нормальном направлении или заполнив пространство между указанными сетками поверхности трехмерными элементами (рис. 2). После наложения конечно-элементной сетки (поверхностной или пространственной) на весь объект для него задают отдельные составные слои, назначая каждому из них нужный материал, толщину и угол наклона (рис. 3).

Рис. 1. Задание двумерной сетки конечных элементов на основе геометрии трехмерной модели Рис.2. Примеры трехмерной конечно-элементной сетки, полученной выдавливанием (слева) и заливкой (справа) Рис. 3. Окно определения слоев композитного материала

После определения всех слоев композита можно проверить их правильность. Программа моделирует расположение материала в соответствии с формой проектируемой детали. Это позволяет наблюдать за расположением волокон на части и обнаруживать участки, где уложенные слои не будут держать нужной формы или их будет невозможно изготовить.

Рис. 4. Моделирование расслоения композитного материала и проверка расположения волокон

Форму развертки можно определить для отдельных слоев проектируемого композитного материала и при необходимости экспортировать в отдельный файл (рис. 5) .

Рис. 5. Создание развертки для выбранного композитного слоя и экспорт в отдельный файл

Подготовленную таким образом модель композитного материала можно использовать для проведения его прочностных расчетов с целью проверки полученных свойств материала.Результаты анализа можно отобразить для отдельных композитных слоев (рис. 6).

Рис. 6. Результаты прочностного анализа для выбранного композитного слоя

Все представленные этапы моделирования и проверки многослойных композитных конструкций взаимосвязаны, благодаря чему NX позволяет легко оптимизировать созданную модель с точки зрения как геометрические и физические свойства материалов, используемых для построения данного композита.

подготовил
Петр Менхен
Петр[email protected]

свяжитесь с нами

.

Резка композитных материалов абразивными станками

При использовании в качестве альтернативы гидроабразивная резка дает ряд преимуществ при обработке композитных материалов. При резке усилителями давления KMT не образуются зоны термического влияния (ЗТВ) и не остаются неровные края/заусенцы, которые требуют окончательной обработки на других станках для обработки композитных материалов. Кроме того, при резке водяной струей образуется очень мало отходов, что позволяет оптимально использовать материальные затраты, а скорость этого метода соответствует высоким производственным требованиям.

Ключевые преимущества гидроабразивной резки композитных материалов

• Точная гидроабразивная резка сложных форм из композитных материалов.
• НЕТ Зона термического влияния (ЗТВ) является важной характеристикой при обработке композитов и других материалов.
• Идеально подходит для резки композитных материалов толщиной до 20 см (8 дюймов) в зависимости от их плотности.
• Исключает большинство чистовых операций... без заусенцев и шероховатостей.
• Экологически безопасный метод - отсутствуют токсичные отходы и пыль, а используемая в качестве абразива граната нетоксична.
• Разнонаправленная резка. Минимальные допуски. Отсутствие потерь сырья.
• Нет необходимости заменять режущие головки во время производства, что позволяет избежать неудобных простоев.
• Минимальная подготовка к автоматическому процессу резки и минимальное время простоя для быстрой замены уплотнения.
• Резка без плавления.
• Можно пробивать материал напрямую, без предварительного сверления.
• Заточка инструмента не требуется.
• Одна и та же головка для всех применений, никаких сомнений в выборе и необходимости замены насадок.
• Возможно высокое или низкое поверхностное давление для чувствительных или толстых материалов.
• Допуски ± 0,076 мм / 0,003 дюйма

Сравнение методов резки

Часто задаваемые вопросы о резке композитных материалов

Скачать

Описание технологии гидроабразивной резки (английский)

Преимущества гидроабразивной резки (английский)

Скорость резки сильно зависит от типа композита, толщины материала и ожидаемого качества резки.По этой причине общая информация о скорости резки не может быть предоставлена, так как она должна определяться для конкретного применения.

Часто задаваемые вопросы о резке композитных материалов

Практические примеры – преимущества гидроабразивной резки

Как показывают наши примеры применения, гидроабразивная резка имеет множество преимуществ в различных ситуациях.В зависимости от типа и толщины материала, а также формы заготовки гидроабразивная резка может быть наиболее экономичным, а в некоторых случаях и единственным методом.

---

Позиция : Амортизатор - Металло-резиновый композитный материал (диаметр прибл. 11 см, толщина 4 мм)
Количество абразива : 350 г/мин
Давление : 3 6003 скорость : 400 мм/мин

Видео

Преимущества гидроабразивной резки

• Виброгасящие свойства сохраняются на 100%, так как резка холодной водой не оказывает отрицательного воздействия на резиновый слой.
• Гидроабразивная резка является наиболее экономичным способом резки этой детали, поскольку трехслойную опорную плиту можно резать как однородный материал. Слои не нужно резать отдельно.

Часто задаваемые вопросы о резке композитных материалов

.

Виды стоматологических композитов - изделия для гигиены полости рта CSK-MED.PL

В 1960-х годах на рынок был представлен первый самоотверждаемый композит на основе олигомерной смолы, а первые светоотверждаемые композиты появились в 1970-х годах. По сравнению с химически упрочненными они отличались повышенной эстетичностью и большей стойкостью к истиранию. Однако на заре истории стоматологических композитов их общим недостатком была очень высокая полимеризационная усадка, которая у исходных материалов достигала до 25% ! Для сравнения, современные композиты, используемые стоматологами, имеют усадку 1-4%.У нас огромный выбор на рынке стоматологической продукции, но какой композит обеспечит пациенту максимально прочную пломбу?

Основным подразделением стоматологических композитов является метод полимеризации.

Как упоминалось ранее, первые композиты были самоотверждающимися. Матрица этих композитов представляла собой олигомерную смолу (бисфенол А/глицидилметакрилат, бис-ГМА), к которой добавляли наполнители, такие как кремнезем, кварц и стекло. Из-за малой эстетичности и больших размеров филлеров, так называемыемакронаполнители (40 мкм) забыты на долгие годы. Однако современные химически отвержденные композиты характеризуются соответствующей окраской и насыщенностью, это материалы, содержащие микронаполнитель, благодаря чему они используются при заполнении крупных дефектов в латеральном отделе. Химически отверждаемые композиты продаются в виде двух паст в отдельных контейнерах. Предлагаемый в нашем магазине химически отвержденный композит – это, например, Charisma PPF.

Светоотверждаемые композиты в настоящее время являются наиболее популярными пломбировочными материалами для кариеса.

Возможность полимеризации «по требованию» позволяет правильно моделировать композит, благодаря чему можно воссоздать все детали анатомии зуба. Необходимо помнить, что свет от полимеризационной лампы проникает на глубину 2-3 мм, поэтому нецелесообразно размещать в полостях композита слои толщиной более 3 мм . Если в полость будет помещено слишком много композита, верхний слой полимеризуется, но под этим слоем все равно останется незаполимеризованный композит, что может привести к вытеканию пломбы.Исключение составляют объемных композита (Filtek Bulk-Fill), из которых толщина слоя может достигать 4 мм. Важнейшими преимуществами этих композитов являются их высокая эстетичность и низкая истираемость.

Светоотверждаемые композиты доступны в различных консистенциях:

• универсальный (обычный) - универсальное использование в полостях класса I-IV, например, GC Gradia Direct или Herculite HRV
• жидкость (текучая) - с пониженным содержанием наполнителя, применяется для восстановления полостей классов V и PRR, герметизации старых пломб, напр.Флоу-Арт
• конденсирующийся повышенной плотности (пакуемый) - с повышенной вязкостью (повышенное содержание наполнителя), более стойкий к растрескиванию, показан для реконструкции боковых полостей.

На рынке также имеются композиты двойного отверждения. Сначала полимеризация активируется светом, после чего следует химическая полимеризация.

Наполнитель - основной компонент композитов - 35-80% от массы материала.Высокое содержание наполнителя обеспечивает низкую полимеризационную усадку, прочность и истираемость материала.

Стоматологические композиты делятся по размеру наполнителя на:

Тип частиц	Размер частиц
Макрофильный	40 мкм
Мидифил	4 мкм
Минифил	0,4 мкм
Микрофильный	0,04 мкм
Нанофильный	0,002–0,08 мкм

Гибридные композиты представляют собой материалы с разным размером частиц наполнителя:

Наилучшие свойства имеют гибридные материалы с размером частиц наполнителя менее 0,1 мкм (микрогибрид и наногибрид). Их наиболее важные особенности:

• высокая стойкость к истиранию и растяжению
• низкое водопоглощение
• низкая полимеризационная усадка
• хорошая полируемость

Композитные пломбы, появившиеся в 20 веке, сегодня используются подавляющим большинством специалистов. Зуб, запломбированный композитом, обладает большей прочностью, чем запломбированный амальгамой, нет необходимости препарировать полость, добиваясь резистентной формы, разрушая при этом здоровые ткани.Однако самым важным преимуществом композитов является их эстетичность. Специалисты косметической стоматологии могут восстановить полость таким образом, чтобы она полностью походила на естественный зуб.

.

---

Смотрите также

• 
  Чем лучше резать шифер волнистый
• 
  Как крепить кронштейн
• 
  Установка раздвижных дверей в шкаф купе
• 
  Почему принтер отключен если он включен
• 
  С каким цветом сочетается белый цвет
• 
  Скиммерный бассейн что это
• 
  Размеры ямы для гаража под машину
• 
  Фотки для хауса
• 
  Что можно делать в измельчителе блендера
• 
  Африканские огурцы
• 
  Скумпия кожевенная посадка и уход