51吃瓜

1. Definicija

Komponentni materijali su novi materijali koji su formirani optimizacijom i kombiniranjem razli?itih vlasni?tva materijalnih komponenata koriste?i napredne tehnike pripreme materijala. Obi?na definicija kompozitnih materijala zahtijeva ispunjavanje sljede?ih uvjeta:

i) sastojni materijali moraju biti umjetni i dizajnirani i proizvodni prema ljudskim potrebama;

ii) materijali komponenta moraju biti sastavljeni od dva ili vi?e materijalnih komponenta s razli?itim kemijskim i fizi?kim vlasni?tvima, kombinirani u dizajniranom obliku, proporciji i distribuciji, s ?istim interfejsima izme?u svake komponente;

iii) ima strukturnu dizajnabilnost i mo?e se koristiti za dizajn kompozitne strukture;

(iv) Kompletni materijali ne samo odr?avaju prednost u?inka svakog materijala komponenta, nego tako?er postignu sveobuhvatnu u?inku koja se ne mo?e posti?i jednom materijalom komponenta kroz komplementarnost i korelaciju u?inka svakog komponenta.

Matri?ki materijali kompozitnih materijala podijeljeni su u dvije kategorije: metalni i ne-metalni. ?esto kori?teni metalni supstrati uklju?uju aluminij, magnezij, vara, titanij i njihove sakave. Nemetalni supstrati uglavnom uklju?uju sinteti?ke resine, gume, keramike, grafit, ugljenik itd. Glavni oja?avaju?i materijali uklju?uju staklenu vlaknu, uglji?nu vlaknu, boronsku vlaknu, aramidnu vlaknu, silikonsku karbidnu vlaknu, azbestsku vlaknu, viski?e i metale.

2. Klasifikacija

Komplicirani materijali su mje?avina. Imala je zna?ajnu ulogu u mnogim poljima, zamjenjuju?i mnoge tradicionalne materijale. Komplicirani materijali su podijeljeni u metal na metalne kompositne materijale, ne-metalne materijale za metalne kompositne materijale, i ne-metalne materijale za non-metalne kompositne materijale prema njihovom sastavu. Prema strukturnim karakteristikama, dalje se mo?e podijeliti u:

Zbog ?etvrtine 9312;Fiber oja?an kompozit materijal. Sastavi razli?ite poja?ane materijale vlakne unutar materijala matrice. Kao ?to su plastike ugro?ene vlaknom, vlaknom ugro?ene metale itd.

Zbog Laminatiranih kompozitih materijala. Sastavljen od povr?inskih materijala i osnovnih materijala s razli?itim svojstvima. Obi?no povr?inski materijal ima visoku snagu i tanku; Osnovni materijal je svjetlo i ima nisku snagu, ali ima odre?enu ?vrst i debelu. Podijeljena je u dvije vrste: ?vrsti sendvi? i sendvi? od medenog ?e??a.

Zdravo. Jednostavno distribuirajte te?ke ?estice u matrici, kao ?to je raspr?ivanje ja?ane sadr?aje, metalne keramike itd.

Zbog hibridskih kompozitih materijala. sastavljeni od dva ili vi?e poja?avanja faznih materijala pomije?anih u jednom materijalu faze matrice. U usporedbi s obi?nim jedinstvenim poja?enim kompozitnim materijalima faze, snagom utjecaja, snagom umora i te?ko??u frakture zna?ajno se pobolj?avaju i ima posebne vru?e pro?irenje. Podijeljen u hibrid unutar sloja, hibrid me?usloja, sendvi? hibrid, hibrid unutar/me?usloja i super hibrid kompozitih materijala.

Slo?eni materijali mogu se uglavnom podijeliti u dvije kategorije: strukturne kompozite materijale i funkcionalne kompozitne materijale.

Strukturalni kompozit materijali su materijali koji se koriste kao strukture koja nosi optere?enje, koje su u osnovi sastavljene od poja?anja elementa koji mogu podnijeti optere?enje i matri?ke elemente koji mogu povezati poja?anje elemente u cijeli materijal, istovremeno i preno?enje snaga. Poja?anja uklju?uju razli?ite vrste stakla, keramike, ugljenika, polimera, metala, kao i prirodne vlakne, tkanine, viske, listove i ?estice, dok matrice uklju?uju polimere (resine), metale, keramike, staklo, ugljenik i cement. Razni strukturni kompozitni materijali mogu se sastaviti od razli?itih poja?a?enih agenata i matrice i nazvati po kori?tenoj matrici, poput kompozitnih materijala na osnovu polimera (sve?ina). karakteristika strukturnih kompozitnih materijala je da se mogu dizajnirati za izbor komponenta u skladu s zahtjevima stresa materijala tijekom primjene, a va?nije je da se i dizajn kompozitne strukture mo?e provesti, to je, dizajn poja?anja, koji mo?e razumno ispuniti potrebe i spasiti materijale.

Funkcionalni kompozitni materijali su op?enito sastavljeni od funkcionalnih komponenta tijela i matri?kih komponenta. Matrika ne samo igra ulogu u formiranju cijelog, nego tako?er mo?e proizvesti sinergi?ne ili poja?avanje funkcija. Funkcionalni kompozitni materijali se odnose na kompozitne materijale koje pru?aju fizi?ke vlasni?tvo osim mehani?kih vlasni?tva. Na primjer, conductivitet, superconductivitet, polupravlja?, magnetizam, piezoelektricitet, propadanje, apsorpcija, preno?enje, frikcija, ?titovanje, retardancija plamena, otpornost topline, apsorpcija zvuka, izolacija itd. ukazuje odre?enu funkciju. Kolektivno se naziva funkcionalnim kompozitnim materijalima. Funkcionalni kompozit materijali su uglavnom sastavljeni od funkcionalnih tijela, poja?anja tijela i matrice. Funkcionalno tijelo se mo?e sastaviti od jednog ili vi?e funkcionalnih materijala. Vi?estruki funkcionalni kompositni materijali mogu imati vi?estruke funkcije. U me?uvremenu, tako?er je mogu?e stvoriti nove funkcije zbog kompoziciranih u?inka. Vi?estruki funkcionalni kompositni materijali su smjerak razvoja funkcionalnih kompositnih materijala.

Slo?eni materijali mogu se podijeliti i u dvije kategorije: ?esto kori?teni i napredovani.

?esto kompozitne materijale poput fiberstakla sastavljaju se od poja?anja niske u?inkovitosti poput staklene vlakne i obi?nih visokih polimera (resina). Zbog njene niske cijene, ?iroko se koristi u razli?itim poljima poput brodova, vozila, kemijske cijevi i tenkova skladi?ta, gra?evinske strukture i sportske opreme.

Napredni kompozitni materijali se odnose na kompozitne materijale koji su sastavljeni od vru?e otpornih polimera poput uglji?ne vlake i aramida. Kasnije su uklju?eni i metalni materijali, temeljeni na kerami?koj bazi, ugljika (grafit) i funkcionalni kompozitni materijali. Iako imaju odli?nu funkciju, njihove cijene su relativno visoke, uglavnom kori?tene u odbrambenoj industriji, aerospace, precizne strojeve, duboko-morske podmorske submersible, robotske strukturne komponente i visokoj sportskoj opremi.

3. Aplikacija

Glavni podru?ji primjene kompozitnih materijala su:

Zbog zra?nog polja. Zbog njihove dobre termalne stabilnosti, visoke specifi?ne snage i ?vrste, kompozitne materijale se mogu koristiti za proizvodnju krila i prednjih tijela, satelitskih antena i njihovih podr?ke struktura, krila i shella solarnih stanica, velike lansiranje vozila, motorne shelle, strukturne komponente svemirske ?atlove itd.

Za automobilsku industriju. Zbog posebnih vibracijskih karakteristika kompozitnih materijala, mogu smanjiti vibraciju i buku, imaju dobru otporu umora, lako je popraviti nakon ?tete, i lako se formirati u cjelokupnoj oblasti. Stoga se mogu koristiti za proizvodnju automobilnih tijela, komponenata s optere?enjem, prevoznih plo?a, ustanova motora i njihovih unutra?njih komponenata.

Zbog hemijske, tekstilne i strojeve. Materij sastavljen od uglji?ne vlakne i matrice s dobrim otporom korozije, koji se mo?e koristiti za proizvodnju kemijske opreme, tekstilne strojeve, papirne strojeve, kopiraju?e oru?je za brzinu strojeva, precizne instrumente itd.

Zdravo. Kompozitni materijali ugljene vlake imaju odli?ne mehani?ke vlasni?tvo i ne apsorpcije rendgenskih zraka, te se mogu koristiti za proizvodnju medicinskih rendgenskih strojeva i ortopedi?nih stenta. Kompozitni materijali ugljene vlake tako?er imaju biokompatibilnost i kompatibilnost krvi, dobru stabilnost u biolo?kim okoli?ama, te se tako?er koriste kao biomedicinski materijali. Osim toga, kompoziti materijali se tako?er koriste za proizvodnju sportske opreme i kao gra?evinske materijale.

4. Zirkonijev fosfat modificiran kompozit materijal

U posljednjih godina, polimer/neorgani?ki slojni nanokompoziti privla?ili su ?iroku pa?nju zbog njihovih odli?nih vlasni?tva u razli?itim aspektima. Mnogo ispitivanja pokazalo je da se mehani?ke i termalne vlasni?tvo kompozitnih materijala mo?e zna?ajno pobolj?ati s malim sadr?ajem nano neorgani?kih napunjenika. Trenutno je bilo mnogo ispitivanja o nanokompozitima neorgani?nih slojnih materijala poput montmorilonita i attapulgita s polimerima, ali relativno malo istra?ivanja o nanokompozitima polimera/zirkonijskog fosfata.

α - ZrP laminat ima stabilnu strukturu i mo?e zadr?ati relativno stabilnu laminatu ?ak i nakon uvo?enja gosta u me?usloj. Tako?er ima veliku kapacitet razmjene ion i karakteristiku kontrolljivog odnosa aspekta i distribuciju uske veli?ine ?estica, ?ine?i ga prikladnom za pripremu polimera/slojnih neorganskih nanokompozita. Da bi se pove?alo prostor interslojnog prostora zirkonijskog fosfata, promijenite odlaganje u polimernoj matrici te pobolj?ati kompatibilnost izme?u slojeva fosfata zirkonijskog fosfata i polimernog matrice, potrebna je organska modifikacija ZrP-a. α - ZrP se op?enito modifikuje s malim molekulskim aminima ili alkoholom kroz - reakcije protonacije OH ili vezanje vodika unutra i izvan njihovih slojeva, te mogu se tako?er interalatirati s velikim molekulima. Me?utim, zbog malog prostora me?uslojeva, te?ko je direktno interalatirati velike molekule, i obi?no zahtijevati mala molekula prije podr?ke prije razmjene s velikim molekulima.

Duga lan?ana ?etvrtarna amonija sola (DMA-CMS) sintetizirala su kori?tenjem oktadecildimetilamina (DMA) i p-hlormetilstirene (CMS). α - ZrP je prije podr?ana metilaminam i onda se razmjena s DMA-CMS kako bi dobila organi?ki modificirani cirkonijski fosfat (ZrP. DMA. CMS). Organi?ki lije?eni zirkonijski fosfat potom se otopili s PS-om kako bi se pripremili nanokompoziti PS/organi?ki modifikovani zirkonijski fosfat, a ispitivali su njihovu strukturu i svojstvo.

XRD analiza pokazuje da je dugotrajna koli?ina amonijskog sola DMA-CMS relativno lako uklju?iti izme?u slojeva α - ZrP nakon pre podr?ke metilamina. Nakon interalacije, udaljenost interslojnog fosfata zirkonija pove?ava od 0,8 nm do 4,0 nm, a u?inak interalacije je zna?ajan. Nanokompozitni materijal pripremljen ekstruzijom ZrP DMA-CMS modificiranog zirkonijskog fosfata (ZrP DMA-CMS) i PS dalje pro?iri prostor me?usloja od 4,0 nm na 4,3 nm u usporedbi s ZrP DMA-CMS, s nekim polistirenom koji ulazi u me?usloj zirkonijskog fosfata.

Mehani?ka analiza pokazuje da kada je sadr?aj cirkonijskog fosfata 1%, napetost snaga, elasti?ni modul, prolje?ivanje na pauzi i utjecaj snage nanokompozitih PS/organi?ki modifikovanih cirkonijskih fosfata pove?ava se na 4%, 21%, 8%, i 43%. Me?utim, s pove?anjem sadr?aja zirkonijskog fosfata, napetost snaga, elasti?ni modul, produljenje na pauzi, i utjecaja nanokompozita pokazuju smanjenu trend, a snaga, krhkost i te?kost materijala po?inje smanjiti. Dodatak odgovaraju?e koli?ine organskih modificiranih zirkonijskih fosfata ZrP DMA-CMS ima odre?eni u?inak oja?anja i te?aka na PS.