51吃瓜

1. Definīcija

Komponentu materiāli ir jauni materiāli, kas izveidoti, optimizējot un apvienojot da?ādas materiālu komponentu īpa?ības, izmantojot progresīvas materiālu sagatavo?anas metodes. Kombinēto materiālu vispārējā definīcija prasa izpildīt ?ādus nosacījumus:

i) sastāvda?ām jābūt mākslīgām un izstrādātām un izgatavotām atbilsto?i cilvēku vajadzībām;

ii) sastāvda?u sastāvā ir divas vai vairākas materiālas sastāvda?as ar da?ādām ?īmiskām un fiziskām īpa?ībām, kas kombinētas konstruētajā form ā, proporcijā un sadalījumā ar skaidru saskarni starp katru sastāvda?u;

iii) tai ir strukturāla dizainparaugspēja un to var izmantot kompozītu struktūras dizainparaugā;

iv) komplektētie materiāli ne tikai saglabā katra komponenta materiāla darbības priek?rocības, bet arī sasniedz visaptvero?u darbību, ko nevar sasniegt ar vienu komponenta materiālu, papildinot un korelējot katra komponenta darbības rezultātus.

Kombinēto materiālu matriksmateriālus sadala divās kategorijās: metālu un metālu. Parasti izmantotie metāla substrāti ietver alumīniju, magniju, vara, titānu un to sakausējumus. Ne metāla substrāti galvenokārt ietver sintētiskus sve?us, gumiju, keramiku, grafītu, oglek?a utt. Galvenie stiprinā?anas materiāli ir stikla ??iedra, oglek?a ??iedra, borona ??iedra, aramīda ??iedra, silīcija karbīd??iedra, azbesta ??iedra, viskijas un metāli.

2. Klasifikācija

Komplektīvie materiāli ir maisījums. Tām ir liela nozīme daudzās jomās, aizstājot daudzus tradicionālos materiālus. Saska?ā ar to sastāvu sastāvda?as materiāli tiek sadalīti metāla sastāvā ar metāla sastāvda?ām, metāla nesaturo?iem materiāliem un metāla nesaturo?iem materiāliem. Saska?ā ar strukturālajām īpa?ībām to var turpmāk sadalīt:

Nr. 9312; Fibernas pastiprinātas kompozītmateriālas. Materiālajā materiālā sastāv da?ādus ??iedras stiprinātus materiālus. Piemēram, ??iedras stiprinātas plastmasas, ??iedras stiprinātas metālas utt.

[UNK]9313;Laminēti kompozīti materiāli. Sastāv no virsmas materiāliem un pamatmateriāliem ar da?ādām īpa?ībām. Parasti virsmas materiālam ir augsta stiprība un ir plāna; Galvenais materiāls ir viegls un ir zems stiprums, bet tam ir noteikts stiprums un biezums. To sadala divos veidos: cietu sendvi?u un meduska?u sendvi?u.

[UNK]9314;smagi graudi kompozīti materiāli. Vienreizēji sadala cietās smalkās da?i?as matrikā, piemēram, izplatī?ana stiprinātas sakausējuma, metāla keramikas utt.

Nr. 9315; Hibrīdu kompozītmateriāli. Saska?ā ar diviem vai vairākiem pastiprino?iem fāzes materiāliem, kas sajaukti vienā matrice fāzes materiālā. Salīdzinājumā ar parastajiem vienreizējiem pastiprinātajiem fāzes kompozītmateriāliem ir ievērojami uzlabota ietekmes intensitāte, nogurums un lūzumu smaguma pakāpe, un tai ir īpa?as termiskās papla?inā?anas īpa?ības. Iek?ējā slā?a hibrīda, slā?a hibrīda, sendvi?a hibrīda, intra/starpslā?a hibrīda un super hibrīdu kompozītu materiālu sadalījumā.

Kompozīcijas materiālus galvenokārt var sadalīt divās kategorijās: strukturālos kompozītmateriālus un funkcionālos kompozītmateriālus.

Strukturālie kompozītmateriāli ir materiāli, ko izmanto kā slodzes uz?em?anas struktūras, kas pamatā sastāv no stiprinā?anas elementiem, kas var izturēt slodzes un matrice elementus, kas var savienot stiprinā?anas elementus veselā materiālā, vienlaikus arī pārraidot spēkus. Stiprinājumi ietver da?ādus stikla, keramikas, oglek?a, polimēru, metālu veidus, kā arī dabiskās ??iedras, audumus, whiskers, loksnes un da?i?as, savukārt matrices ietver polimērus (sve?us), metālus, keramikas, stiklu, oglek?a un cementu. Da?ādus strukturālus kompozītus materiālus var sastāvēt no da?ādiem pastiprinātājiem un matrikām un nosaukt pēc izmantotās matriksas, piemēram, uz polimēru (sve?iem) balstītiem kompozītmateriāliem. Strukturālo kompozītu materiālu īpa?ības ir tādas, ka tās var paredzēt komponentu atlasei saska?ā ar materiāla stresa prasībām lieto?anas laikā, un, vēl svarīgāk, var veikt arī kompozītu struktūras dizainparaugus, proti, stiprinā?anas mehānismu dizainparaugus, kas var pamatoti apmierināt vajadzības un ietaupīt materiālus.

Funkcionālajiem kompozītmateriāliem parasti sastāv no funkcionālajām ?erme?a sastāvda?ām un matrice sastāvda?ām. Matri?im ir ne tikai nozīme visu veido?anā, bet arī siner?iskas vai pastiprinā?anas funkcijas. Funkcionālie kompozītmateriāli attiecas uz kompozītmateriāliem, kas nodro?ina fiziskās īpa?ības, iz?emot mehāniskās īpa?ības. Piemēram, vadība, pārvadība, pusvadītājs, magnētisms, piezoelektroener?ija, bojājums, absorbcija, pārne?ana, frikcija, aizsargā?ana, liesmas aizkavē?anās, siltumrezistence, ska?as absorbcija, izolācija utt. uzsver noteiktu funkciju. Kolektīvi dēvēti par funkcionāliem kompozītmateriāliem. Funkcionālo kompozītu materiālu sastāvā galvenokārt ir funkcionālās struktūras, stiprinā?anas struktūras un matrice. Funkcionālās struktūras var sastāvēt no viena vai vairākiem funkcionālajiem materiāliem. Daudzfunkcionālajiem kompozītmateriāliem var būt vairākas funkcijas. Tikmēr ir iespējams radīt jaunas funkcijas kompozītu ietekmes dē?. Daudzfunkcionāli kompozītmateriāli ir funkcionālo kompozītmateriālu attīstības virziens.

Kompozīcijas materiālus var sadalīt arī divās kategorijās: parasti izmantotos un progresējos.

Kopējie kompozītmateriāli, piemēram, ??iedras stikls, sastāv no zemas darbības stiprinājumiem, piemēram, stikla ??iedras un parasti augsti polimēri (sve?i). Tā kā tā ir zema cena, tā ir pla?i izmantota da?ādās jomās, piemēram, ku?iem, transportlīdzek?iem, ?īmiskajām cauru?vadiem un uzglabā?anas tvertnēm, būvniecības struktūrām un sporta iekārtām.

Attīstītie kompozītmateriāli attiecas uz kompozītmateriāliem, kas sastāv no augstas kvalitātes siltumizturīgajiem polimēriem, piemēram, oglek?a ??iedrām un aramīdam. Pēc tam tika iek?auti arī metāli, uz keramiku balstīti, uz oglek?a (grafīta) balstīti un funkcionāli kompozītmateriāli. Lai gan tām ir lieliskas darbības rezultāti, to cenas ir salīdzino?i augstas, galvenokārt izmantojamas aizsardzības rūpniecībā, aerospace, precizitātes ma?īnās, dzi?ūdens apak?uz?em?anas iekārtās, robotu strukturālajās sastāvda?ās un augstas gala sporta iekārtās.

3. Pieteikums

Galvenās kompozītmateriālu piemēro?anas jomas ir:

Nr. 9312; gaisa telpa. Tā kā to laba termiskā stabilitāte, augstu specifisku stiprumu un stiprumu, kompozītus materiālus var izmantot, lai ra?otu gaisa ku?u spārnus un priek?rocības, satelītantenas un to atbalsta struktūras, saules ?ūnu spārnus un plāksnes, lielas palai?anas transportlīdzek?u plāksnes, dzinēju plāksnes, kosmosa ?atlu strukturālās sastāvda?as utt.

Nr. 9313; Autorūpniecība. Tāpēc kompozītu materiālu īpa?o vibrācijas traucējumu raksturlielumu dē? tie var samazināt vibrāciju un troksni, kam ir laba noguruma rezistence, ir viegli remontēt pēc bojājumiem un ir viegli veidot kopumā. Tāpēc tos var izmantot, lai ra?otu automobi?u ?erme?us, slodzes uz?em?anas komponentus, pārvades plāksnītes, motora montā?as un to iek?ējās sastāvda?as.

Nr. 9314; ?īmiskās, tekstilrūpniecības un ma?īnu ra?o?anas jomās. Materiāls, kas sastāv no oglek?a ??iedras un sve?u matrices ar labu korozijas rezistenci, ko var izmantot ?īmiskās 颈别办ā谤迟补蝉, tekstilma?īnas, papīra ma?īnas, kopijas, ātrgaitas ma?īnas instrumenti, precīzie instrumenti utt.

Nr. 9315; medicīniskais lauks. Oglek?a ??iedras kompozītmateriāliem ir izcilas mehāniskās īpa?ības un rentgenu absorbcija, un to var izmantot medicīniskās rentgenu iekārtu un ortopēdisko stentu ra?o?anai. Oglek?a ??iedru kompozītmateriāliem ir arī biosaderība un asins saderība, laba biolo?iskās vides stabilitāte, un tos izmanto arī kā biomedicīniskos materiālus. Turklāt kompozītus materiālus izmanto arī sporta iekārtu ra?o?anai un būvniecības materiāliem.

4. Zirkonija fosfāta modificēts kompozītmateriāls

Pēdējos gados polimēru/neorganisko slā?u nanokompozītu lieliskas īpa?ības dē? da?ādos aspektos ir pievērsusi pla?u uzmanību. Daudzi pētījumi liecina, ka kompozītu materiālu mehāniskās un termālās īpa?ības var ievērojami uzlabot ar nelielu nano neorganisko pildītāju saturu. Pa?laik ir veikti daudzi pētījumi par neorganisko slā?u materiālu nanokompozītu, piemēram, montmorilonītu un attapulgītu ar polimēriem, ta?u salīdzino?i maz pētījumu par polimēra/zirkonija fosfāta nanokompozītu.

α - ZrP lamīnātam ir stabila struktūra un var saglabāt salīdzino?i stabilu lamīnu pat pēc viesa ievadī?anas starpslā?o. Tām ir arī liela jonu apmai?as jauda un iezīmes, kas kontrolējama aspekta attiecība un ?aura da?i?u izmēra sadalī?ana, kas padara to piemērotu polimēra/slā?u neorganisko nanokompozītu sagatavo?anai. Lai palielinātu zirkonija fosfāta starpslā?u attālumu, veicināt tā aizkavē?anos polimēra matricē un uzlabotu zirkonija fosfāta slā?u un polimēra matrice savietojamību, ir nepiecie?ama ZrP organiska modifikācija. α - ZrP parasti modificē ar mazām molekulamīniem vai spirtiem, izmantojot OH protonācijas reakcijas vai ūde?ra?a savienojumu iek?pusē un ārpus to slā?iem, un to var savstarpēji savienot ar lielām molekulām. Tomēr mazo starpslā?u telpu dē? ir grūti tie?i savstarpēji savienot lielas molekulas, un parasti nepiecie?ams mazu molekulu pirms apmai?as ar lielām molekulām.

Ilgsto?as ?ēdes ?etrās amonija sā?as (DMA-CMS) sintēzēja, izmantojot oktadecildimetilamīnu (DMA) un p-hlormetilstirēnu (CMS). α-ZrP iepriek? tika atbalstītas ar metilamīnu un p ēc tam tika apmainītas ar DMA-CMS, lai iegūtu organiski modificētu zirkonija fosfātu (ZrP. DMA. CMS). Pēc tam organiski apstrādātais zirkonija fosfāts tika kausēts ar PS, lai sagatavotu PS/organiski modificētos zirkonija fosfāta nanokompozītus, un pētīja to struktūru un īpa?ības.

XRD analīze liecina, ka ilgās ?ēdes kvadrātā amonija sāls DMA-CMS ir relatīvi viegli iek?aut starp α - ZrP slā?iem pēc metilamīna pirms atbalsta. Pēc interalācijas zirkonija fosfāta starpslā?a attālums palielinās no 0,8 nm līdz 4,0 nm, un interalācijas efekts ir ievērojams. Nanokompozīts materiāls, kas sagatavots, ekstrusējot ZrP DMA-CMS modificēto zirkonija fosfātu (ZrP DMA-CMS) un PS, turpmāk papla?ina starpslā?a telpu no 4,0 nm līdz 4,3 nm salīdzinājumā ar ZrP DMA-CMS, ar da?u polistirēnu, kas ievada zirkonija fosfāta starpslā?u.

Mehāniskā analīze liecina, ka, ja zirkonija fosfāta saturs ir 1%, spriedzes stiprums, elastiskie modu?i, pārtrauk?anas ilgums un PS/biolo?iski modificēto zirkonija fosfāta nanokompozītu ietekmes stiprums palielinās attiecīgi par 4%, 21%, 8% un 43%. Ta?u, palielinot zirkonija fosfāta saturu, spriedzes stiprums, elastīgs moduls, pārtrauk?anas ilgums un nanokompozītu ietekmes stiprums parāda lejupslīdes tendenci, un sāk samazināties materiāla stiprums, stingrība un smagums. Pievienojot atbilsto?u biolo?iski modificētā zirkonija fosfāta ZrP DMA-CMS daudzumu, pastiprinot un sare??ot PS ietekmi.