Mga komposit nga materyales: unsa kini, mga kabtangan, produksyon ug aplikasyon

Sa nagkalain-laing mga industriya, gigamit ang mga composite nga materyales. Unsa kini? Kini nga mga materyales gibase sa ubay-ubay nga mga bahin, nga nagtino sa ilang mga kinaiya sa operasyon ug teknolohiya. Ang basehan sa mga composite usa ka matrix base sa metal, polimer o keramika. Ang dugang reinforcement gipahigayon sa mga fillers sa porma sa mga lanot, balbas ug nagkalain-laing mga partikulo.

Ang mga komposisyon - ang umaabot?

Ang plastikidad, kalig-on, lapad nga kasangkaran sa paggamit - kini mao ang nagpalahi sa modernong mga materyales sa composite. Unsa kini sa natad sa produksyon? Kini nga mga materyales adunay usa ka metallic o non-metallic substrate. Aron mapalig-on ang materyal, mga hilo, mga lanot, mga tipik nga dugang nga kalig-on gigamit. Lakip sa mga composite nga mga materyales, ang usa makahimo sa pag-ila sa plastik nga gipalig-on sa boron, carbon, glass fibers, o aluminum, nga gipalig-on sa mga thread o beryllium. Kung imong isagol ang sulod sa mga sangkap, mahimo nimo makuha ang mga composite sa lainlaing kalig-on, elasticity, resistensya sa abrasives.

Mga Sukaranan

Ang klasipikasyon sa mga composite gibase sa ilang matrix, nga mahimo nga metallic ug non-metallic. Ang mga materyales nga may metal nga matrix base sa aluminum, magnesium, nickel ug ang ilang mga alahas makakuha og dugang nga kalig-on tungod sa fibrous nga mga materyales o mga dili matambalan nga mga partikulo nga wala matunaw sa base metal.

Ang mga kompositor nga may non-metallic matrix sa base adunay polymers, carbon o ceramics. Lakip sa mga polymeric matrices, epoxy, polyamide ug phenol formaldehyde ang labing popular. Ang porma sa komposisyon gihatag sa usa ka matris, nga naglihok isip usa ka matang sa butang nga may bili. Aron mapalig-on ang mga materyales nga gigamit nga mga lanot, mga binugkos, mga hilo, mga panapton nga multi-layer.

Ang paghimo sa mga composite nga materyales gibase sa mosunod nga mga pamaagi sa teknolohiya:

• Impregnation sa reinforcing fibers nga may material matrix;
• Pag-umol sa agup-op sa reinforcing tape ug matrix;
• Bugnaw nga pagputol sa mga sangkap nga dugang nga sintering;
• Electrochemical coating sa mga lanot ug dugang pagpadayon;
• Ang pagbutang sa matrix pinaagi sa plasma deposition ug sunod nga pagkunhod.

Unsa ang tigpalig-on?

Sa daghang mga industriya, ang mga komposit nga materyales nakakaplag sa aplikasyon. Unsa man kini, naingon na kami. Kini nga mga materyales gibase sa ubay-ubay nga mga bahin, nga gikinahanglan nga gipatig-a sa mga espesyal nga lanot o mga kristal. Ang kalig-on sa mga komposites mismo nagdepende sa kalig-on ug pagkalalom sa mga lanot. Depende sa matang sa reinforcing agent, ang tanan nga mga composite mahimong mabahin:

• Sa fiberglass;
• Carbon fiber nga adunay carbon fiber;
• Boron fiber;
• Organic fibers.

Ang pagpalig-on sa mga materyales mahimong mapundok sa duha, tulo, upat o labaw pa nga mga hilo, labi pa niini, ang mas lig-on ug mas kasaligan nga mga materyales sa komposit nga magamit.

Mga komposit nga kahoy

Gawas nga kini angay nga maghisgot sa kahoy nga komposit. Kini makuha pinaagi sa paghiusa sa mga hilaw nga materyales sa nagkalainlaing matang, nga ang kahoy mao ang nag-unang bahin. Ang matag komposit nga kahoy-polimer adunay tulo ka elemento:

• Mga partikulo sa nahugno nga kahoy;
• Thermoplastic polymers (PVC, polyethylene, polypropylene);
• Ang komplikado nga kemikal additives sa dagway sa modifiers - sila sa komposisyon sa mga materyal nga sa 5%.

Ang labing popular nga matang sa mga wood composite usa ka composite board. Ang uniqueness anaa sa kamatuoran nga kini kombinasyon sa mga kabtangan sa mga kahoy ug mga polymers, nga sa kamahinungdanon pagpalapad sa kasangkaran sa iyang aplikasyon. Busa, ang board lahi sa densidad (ang index niini naapektuhan sa base resin ug ang densidad sa mga partikulo sa kahoy), maayo nga pagsupak sa pagkalagot. Ang mga materyales eco-friendly, nanalipod sa texture, kolor ug kahumot sa natural nga kahoy. Ang paggamit sa composite boards hingpit nga luwas. Tungod sa mga additives sa polimer, ang composite board nakakuha sa usa ka taas nga lebel sa wear resistance ug moisture resistance. Mahimo kining gamiton sa pagtapos sa mga terraces, mga agianan sa hardin, bisan kon kini adunay bug-at nga karga.

Mga bahin sa produksiyon

Ang komposit nga kahoy adunay usa ka espesyal nga istruktura tungod sa kombinasyon sa usa ka base sa polimer nga may kahoy sa sulod niini. Lakip sa mga materyales sa niini nga matang, ang usa mahimong makamatikod sa mga kahoy nga mga chipboards, mga fiberboard nga nagkalainlain nga densidad, mga plato gikan sa oriented chips ug composite sa kahoy-polimer. Ang pagprodyus sa mga materyales sa komposit nga kini nga matang gihimo sa daghang mga hugna:

1. Ang kahoy nahugno. Tungod niini, gigamit ang mga crushers. Human sa pagdugmok, ang kahoy nga gisagol ug gibahin ngadto sa mga tipik. Kung ang kahumayan sa hilaw nga materyales labaw sa 15%, kinahanglan nga mamala kini.
2. Dosis ug pagsagol sa mga nag-unang mga sangkap sa pipila ka katimbangan.
3. Ang nahuman nga produkto gipugos ug gihulma aron makakuha og presentasyon.

Main Features

Gihubit namon ang labing inila nga mga materyales nga polimer. Unsa kini karon nga tin-aw. Tungod sa laminated nga estraktura, kini posible nga mapalig-on ang matag layer nga adunay susamang tulin nga mga lanot. Kini angay nga paghisgot sa gilain bahin sa mga kinaiya sa mga modernong komposit, nga lahi:

• Taas nga bili sa temporaryo nga pagbatok ug limitasyon sa paglahutay;
• Taas nga lebel sa elasticity;
• Kalig-on, nga makab-ot pinaagi sa pagpalig-on sa mga lut-od;
• Tungod sa lig-on nga mga fiber, ang mga composite adunay taas nga pagbatok sa mga tensile stress.

Ang mga komposit nga nakabase sa mga metal nakilala tungod sa taas nga kalig-on ug kainit niini, samtang kini halos dili matupngan. Tungod sa istruktura sa mga lanot, ang katulin sa pag-us-usan sa liki nagakunhod, nga usahay makita sa matrix.

Polymeric nga mga materyales

Ang polymmer composites girepresentahan sa nagkadaiyang mga opsyon, nga nagbukas sa dagkong mga oportunidad alang sa paggamit niini sa nagkalainlaing natad, gikan sa pagpugong sa ngipon ngadto sa paggama sa mga kagamitan sa avion. Ang pagpuno sa mga composite nga gibase sa polymers gihimo sa lainlaing mga substansiya.

Ang labing maayong mga lugar nga gamiton mahimong giisip nga pagtukod, industriya sa lana ug gas, produksyon sa transportasyon sa dalan ug riles. Ang bahin niini nga mga industriya nagkantidad mga 60% sa gidaghanon sa paggamit sa mga materyales sa polimer nga composite.

Tungod sa taas nga pagbatok sa mga polymeric composite ngadto sa corrosion, ang hagdan ug baga nga mga nawong sa mga produkto nga nakuha pinaagi sa pag-umol, ang pagkakasaligan ug ang pagkamalungtaron sa operasyon sa katapusan nga produkto madugangan.

Tagda ang popular nga mga matang sa mga materyal nga polimer.

Fiberglass nga plastik

Aron sa pagpalig-on niining mga composite nga mga materyales, gigamit ang salamin nga mga lanot gikan sa tinunaw nga inorganikong bildo. Ang matrix gibase sa thermoactive nga sintetikong resins ug thermoplastic polymers, nga gipalahi sa taas nga kalig-on, gamay nga konduktibal sa kainit, taas nga mga electrical insulating properties. Sa sinugdanan, kini gigamit sa paggama sa mga antenna fairings sa dagway sa mga tinukod nga mga tinukod. Sa moderno nga kalibutan, ang GRP kaylap nga gigamit sa pagtukod, paghimo sa barko, mga appliances sa panimalay ug mga gamit sa sports, ug mga elektronikong radyo.

Sa kadaghanan nga mga kaso, ang fiberglass gihimo sa basehan sa pagpuga. Kini nga pamaagi ilabi na nga epektibo alang sa gagmay ug medium-serye nga produksyon, sama pananglitan, hulls, mga sakayan, mga cabins alang sa mga sakyanan, mga sakyanan sa tren. Ang teknolohiya sa pagsabwag sayon tungod kay dili gikinahanglan ang pagputol sa baso nga materyal.

Mga plastik nga nakabase sa carbon

Ang mga kabtangan sa mga composite nga materyales nga gibase sa mga polymers makahimo sa paggamit niini sa nagkalainlaing mga dapit. Diha kanila, ingon nga usa ka filler, carbon fiber, nga nakuha gikan sa sintetiko ug natural nga mga lanot nga gibase sa cellulose, pitch, gigamit. Ang fiber nga giproseso sa kainit sa daghang mga yugto. Kung itandi sa fiberglass, ang CFRPs adunay mas ubos nga densidad ug usa ka mas taas nga modulus sa elasticity nga adunay kasayon ug kalig-on sa materyal. Tungod sa ilang talagsaon nga operasyon, ang mga CFRP gigamit sa machine engineering ug rocket engineering, espasyo ug medikal nga kagamitan sa pagmugna, mga bisikleta ug sports accessories.

Boroplasty

Kini mga multicomponent nga mga materyales, pinasikad sa boron fibers nga gipaila sa thermosetting polymer matrix. Ang mga lanot mismo mao ang monofilament, nga mga binugkos, nga nalambigit sa usa ka hilo sa salamin nga auxiliary. Ang taas nga kalig-on sa mga hilo nagsiguro sa kalig-on ug kalig-on sa materyal ngadto sa agresibong mga hinungdan, apan ang mga boroplastics mga brittle, nga nagkagrabe sa pagproseso. Ang mahal nga mga boron sa Boron mahal, busa ang kasangkaran sa paggamit sa boroplastics limitado lamang sa mga aviation and space industries.

Organoplasty

Sa niini nga mga composites ingon nga ang mga fillers mao ang nag-una sintetikong mga lanot - mga binugkos, mga hilo, mga panapton, papel. Lakip sa mga espesyal nga kabtangan niini nga mga polymers, ubos nga densidad, gaan kon itandi sa bildo ug carbon plastics, taas nga lig-on nga tensile ug taas nga pagbatok sa epekto ug dinamikong mga karga mahimong matala. Kini nga komposit nga materyales kaylap nga gigamit sa mga dapit sama sa pagtukod sa makina, paghimo sa barko, industriya sa automotive, sa pagprodyus sa teknolohiya sa wanang, engineering nga kemikal.

Unsa ang pagka-epektibo?

Ang mga materyales nga komposit tungod sa talagsaon nga komposisyon mahimong magamit sa nagkalainlaing mga dapit:

• Sa pag-aviation sa pagprodyus og mga bahin sa eroplano ug mga makina;
• Talagsaon nga teknolohiya alang sa paggama sa mga istruktura sa kuryente alang sa kahimanan nga moagi sa pagpainit;
• Industriya sa Automotive alang sa paglalang sa mga lightweight nga mga lawas, mga bayanan, mga dayandayan, mga bumper;
• Industriya sa pagmina sa paggama sa mga gamit sa pagbansay;
• Pagtukod sa sibil alang sa pagmugna sa gitas-on nga mga taytayan, mga elemento sa prefabricated nga mga istruktura sa taas nga mga tinukod.

Ang paggamit sa mga composite nagtugot sa pagpauswag sa gahum sa mga makina, mga planta sa kuryente, samtang nagpakunhod sa masa sa makinarya ug ekipo.

Unsa nga mga palaaboton?

Sumala sa mga representante sa industriya sa Ruso, ang komposit nga materyal nagpasabut sa mga materyales sa bag-ong henerasyon. Giplano nga sa tuig 2020 ang gidaghanon sa domestic nga produksyon sa komposit nga industriya motubo. Ang mga proyekto sa piloto nga nagtumong sa pagpalambo sa mga materyales sa komposit nga bag-ong henerasyon gipatuman sa teritoryo sa nasud.

Ang paggamit sa mga composite mas maayo sa lainlaing mga lugar, apan kini labing epektibo sa mga high-tech nga industriya. Pananglitan, karon wala'y eroplano nga gimugna nga wala magamit ang mga composite, ug ang uban niini naggamit sa mga 60% nga polimer composite.

Tungod sa posibilidad sa paghiusa sa nagkalainlaing mga elemento sa pagpalig-on ug mga matris, posible nga makabaton og komposisyon nga adunay usa ka hugpong sa mga kinaiya. Ug kini, sa baylo, nagpaposible sa paggamit niini nga mga materyales sa lainlaing mga natad.