Egenskaper til sammensatte materialer (materialutval)

Sammensatte materialer viser til en type fast materiale som er framstilt ved å kombinere to eller flere forskjellige materialer med særskilte egenskaper ved hjelp av en bestemt bearbeidingsmetode. Sammensatte materialer kan forbedre eller overvinne ulemper ved et enkelt materiale og fullt ut utnytte dets fordeler, og oppnå egenskaper og funksjoner som er vanskelige å oppnå fra et enkelt materiale. Det finnes mange typer sammensatte materialer som kan klassifiseres på grunnlag av forsterkningsfasens type og form. f.eks. partikkelforsterkede kompositer, laminerte kompositer og fiberforsterkede kompositer. På grunnlag av ytelse kan de deles inn i strukturkompositter og funksjonelle kompositer. Strukturelle kompositer brukes til å framstille konstruksjonskomponenter, og forskjellige typer er utviklet. Blant dem er fiberforsterket komposit de mest utbredte og raskt utviklet. Funksjonelle sammensetninger viser til sammensatte materialer som har visse fysiske funksjoner eller virkninger.

(1) Høy spesifikk styrke og spesifikk modulus

Fiberforsterkede kompositer har den høyeste spesifikke styrken og spesifikke moduler blant alle faste materialer. For eksempel er den spesifikke styrken i karbonfiberforsterkete epoksyharpiks kompositer åtte ganger så mye som i stål. De er derfor spesielt egnet til framstilling av høyhastighetskomponenter som krever lette, men likevel høy styrke og stivhet.

(2) God tretthet motstandsdyktighet

Grensesnittet mellom matrisen og forsterkningsfibrene i kompositmaterialer hindrer effektivt utbredelsen av tretthetssprøyter. Dessuten får fibrene til å dele seg på matrisen spredning til å følge en mer ødeleggende sti. som øker stoffets tretthetsstyrke.

(3) Fremragende vibrasjonsnedbrytende ytelse

Den naturlige frekvensen av strukturkomponenter er ikke bare relatert til konstruksjonens masse og form, men også proporsjonal med kvadratroten av materialet. Den spesifikke modulen. Siden fiberforsterket komposit har en høy spesifikk modul, er deres naturlige frekvens høy. som bidrar til å unngå resonans under arbeidsforhold.

(4) God ytelse

De fleste forsterkende fibrer har høy styrke ved høye temperaturer. Når de brukes til å forsterke metaller og harpiks, kan de forbedre sin ytelse ved høy temperatur. Den elastiske modulen i aluminiumlegeringen faller for eksempel betydelig ved 400 °C, og dens styrke avtar også. Etter at den elastiske modulen er forsterket med karbonfiber, kan den imidlertid være praktisk talt uendret ved denne temperaturen.

I tillegg til de ovennevnte egenskapene har kompositmaterialer også god friksjon, korrosjonsbestandighet og bearbeidbarhet. Men de har noen ulemper, som anisotropi, lavere tverrgående strekkstyrke, lav forskyvningsstyrke, lav forlengelse, dårlig støtte og høye kostnader, som begrenser deres nåværende anvendelse. Til tross for disse ulempene er kompositmaterialer en ny og enestående klasse av tekniske materialer. tilbyr brede utsikter for utvikling.