КОМПОЗИТТІ МАТЕРИАЛДАР. ҰНТАҚТЫ МЕТАЛЛУРГИЯ МАТЕРИАЛДАРЫ: ҰСАҚ САҢЫЛАУЛЫ, ҚҰРАСТЫРЫМДЫҚ, ЭЛЕКТРОТЕХНИКАЛЫҚ МАТЕРИАЛДАР

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 4 бет
Таңдаулыға:

243

ХХІІ ТАРАУ

КОМПОЗИТТІ МАТЕРИАЛДАР. ҰНТАҚТЫ МЕТАЛЛУРГИЯ

МАТЕРИАЛДАРЫ: ҰСАҚ САҢЫЛАУЛЫ, ҚҰРАСТЫРЫМДЫҚ,

ЭЛЕКТРОТЕХНИКАЛЫҚ МАТЕРИАЛДАР

22. 1. Композитті материалдар

Композитті материалдар - құрамы жағынан ерекшеленетін жəне

айқын шекарамен бөлінген, алдын ала жобаланған жаңа қасиеттерге ие

болған екі немесе одан көп компоненттерден құралған жасанды жол-

мен алынған материалдар.

Композитті материалдардың компоненттері геометриялық белгі-

лері бойынша əртүрлі болады.

Композитті материалдың тұтас көлеміндегі үздіксіз компонент

матрица деп аталады.

Композитті материалдың көлемінде бөлшектенген үзілмелі компо-

нент арматура деп аталады.

Матрица бұйымға қажетті форма беріп, композитті материалдың

қасиеттерін туғызуға ықпал етеді, арматураны механикалық

зақымданулардан жəне басқа да ортаның əсерінен қорғайды.

Матрица ретінде композитті материалдарда металдар мен

олардың қоспалары, органикалық жəне бейорганикалық полимерлер,

керамикалық, көміртекті жəне басқа да материалдар қолданылады.

Матрицаның қасиеттері композицияны құру үдресінің технологиялық

параметрлерін жəне оның қолданыстық қасиеттерін: тығыздығын,

үлесті беріктігін, жұмыс істеу температурасын, қажудан бұзылуға

кедергісі жəне агрессивті ортаның əсеріне төзімділігін айқындайды.

Арматуралаушы немесе нығайтушы компоненттер матри-

цада бірқалыпты орналасқан. Əдетте, олар жоғары беріктігімен,

қаттылығымен жəне серпімділік модулімен ерекшеленеді жəне осы

көрсеткіштері бойынша матрицадан анағұрлым басым тұрады. Ар-

матуралаушы компонент деген терминнен гөрі толықтырғыш деген

терминді қолдануға да болады.

Композитті материалдарды толықтырғыштың геометриясы бойын-

ша, оның матрицада орналасуына қарай, компоненттердің табиғатына

қарай топтастырады.

Толықтырғыштың геометриясы бойынша композитті материал-

дар:

• үш өлшемдегі көлемі бірдей тəртіптегі нөл шамалы толық-

тырғыштар;

• өлшемдерінің бірі басқа екеуінен едəуір асып тұрған бір өлшемді

толықтырғыштар;

• екі өлшемі үшіншісінен едəуір асып тұрған екі өлшемді

Толықтырғыштар болып үш топқа бөлінеді.

Толықтырғыштардың орналасу тəртібі бойынша композитті материалдарды үш топқа бөледі:

• толықтырғыштың матрицада талшықтар, жіптер, жіп тəрізді кристалдар түрінде бір-біріне параллель түрде бір осьті (сызықтық) болып

Орналасуы;

• арматуралы толықтырғыштың, жіп тəрізді кристалдардан, фольгадан құралған маты бар екі осьті (жазықтық) болып матрицада параллель жазықтықта орналасуы;

• арматуралы толықтырғыштың үш осьті (көлемді) болып, орналасуы жəне оның орналасуында белгілі бір басым бағыттың болмауы.

Компоненттерінің табиғатына қарай композитті материалдар:

• металдардан немесе қорытпалардан құралған компоненті бар

Композит материалдар;

• тотықтар, карбидтер, нитридтер жəне т. б. бейорганикалық қоспалардан құралған компоненті бар композит материалдар;

• металл емес бөлшектерден, көміртектен, бордан жəне т. б. құралған компоненті бар композит материалдар;

• эпоксидті, полиэфирлі, фенолды компоненттен тұратын органикалық құрылымнан тұратын композит материалдар болып төрт топқа

Бөлінеді.

Композитті материалдардың қасиеттері компоненттердің тек

Физикалық-химиялық қасиеттеріне ғана емес, олардың арасындағы

Байланыстың беріктігіне де қатысты болады. Ең жоғары беріктікке матрица мен арматураның арасында қатты ерітінділер немесе химиялық

Қоспалар түзілген кезде қол жеткізіледі.

Нөлдік өлшемді толықтырғышты композитті материалдарда

Металдан түзілген матрица кең таралған. Металл негізгі композиттер

Біркелкі орналасқан əртүрлі дисперсиялы дисперстік бөлшектермен

Нығайтылады. Мұндай материалдар изотропты қасиеттерімен

Ерекшеленеді.

Мұндай материалдарда матрица барлық жүктемелерді атқарады,

Ал толықтырғыштың дисперсті бөлшектері пластикалық өзгерістердің

Орын алуына жол бермейді. Тиімді нығайту толықтырғыш бөлшектерінің

Мөлшері 5…10 % болғанда жүзеге асады.

Арматуралаушы толықтырғыш ретінде баяу балқитын тотықтардың,

Нитридтердің, боридтердің, карбидтердің бөлшектері қолданылады.

Бір өлшемді толықтырғышты композитті материалдарда

Нығайтушы ретінде матрицамен біртұтас монолитке біріктірілген

Жіп тəрізді кристалдар, талшықтар, сымдар түріндегі бірөлшемді

Бөлшектер қолданылады. Мықты талшықтардың иілімді матрицада

Біркелкі орналасуы маңызды болып табылады. Композитті материалдарды арматуралау үшін көлемі көлденең кесіндісінде бірден бастап

245

Жүздеген микрометрге дейін жететін үздіксіз дискретті талшықтар

Қолданылады.

Жіп тəрізді монокристалдармен арматураланған материалдар

Өткен ғасырдың жетпісінші жылдарының басында авиациялық жəне

Ғарыштық қондырғылар үшін жасалған болатын. Жіп тəрізді кристалдарды өсірудің негізгі тəсілі оларды қанықтырылған будың (ПКпроцесс) көмегімен алу болып табылады. Тотықтар мен басқа да

Қоспалардың беріктігі аса жоғары жіп тəрізді кристалдарын өндіру

Үшін Б-С-К - механизмі бойынша өсіру жүзеге асырылады: кристалдарды бағытталған түрде өсіру бу түріндегі қалыптан аралық сұйық

Фаза арқылы өткізіледі.

Жіп тəрізді кристалдарды жасауда сұйықтықты фильерлер арқылы

Созып шығару жүзеге асырылады. Кристалдардың беріктігі беткі

Қабаттың кесіндісі мен тегістігіне байланысты болады.

Жеңіл металдарды арматуралау үшін бордың, кремний карбидінің

Талшықтары қолданылады. Көміртекті талшықтар ерекше құнды

Қасиеттерге ие, оларды металды, керамикалық жəне полимерлі

Композитті материалдарды арматуралау үшін қолданады.

Эвтектикалық композитті материалдар - эвтектикалық немесе

Соған жақын құрамдағы қорытпалар, оларда нығайтушы фаза ретінде