51吃瓜

1. Definisyon

Birle?ik materyaller, geli?mi? materyal haz?rlama tekniklerini kullanarak, materyal komponentlerin farkl? ?zelliklerini optimize ve birle?tirerek olu?turulan yeni materyallerdir. Kompilet maddelerin genel tan?mlamas?, a?a??daki ?artlar? uygulamas? gerekiyor:

(i) Birle?ik maddeler insanlar?n ihtiya?lar?na g?re sanatl? ve tasarlanm?? ve üretilmelidir;

ii) Birle?ik maddeler, her komponent aras?ndaki a??k arayüzlerle tasarlanm?? ?ekilde, b?lümde ve da??t?mda, farkl? kimyasal ve fiziksel ?zelliklerle iki ya da daha fazla materyal komponentlerden olu?ulmal?;

iii) yap?sal tasarlama yapabilece?i ve kompozit yap? tasar?m? i?in kullan?labilir;

iv) Birle?ik materyaller sadece her komponent materyalinin performans?n?n avantajlar?n? korumakta de?il, ayn? zamanda her komponentin performans?n?n uyumlulu?u ve ba?lant?l???yla tek komponent materyali taraf?ndan ula?amayaca?? büyük bir performans? sa?lamaktad?r.

Kompilet materyallerin matriks materyalleri iki kategoriye b?lüler: metalik ve metalik olmayan. Genelde kullan?lan metal substratlar? aluminium, magnesium, baker, titanium ve sakatlar?n? dahil eder. Metal olmayan substratlar genellikle sintetik resin, gum, keramik, grafit, karbonum, vb. Ana gü?lendirme materyalleri cam fiber, karbon fiber, boron fiber, aramid fiber, silikon karbid fiber, azbesto fiber, visker ve metaller i?eriyor.

2. Klasifikasyon

Birle?ik maddeler bir kar???k. ?ok alanda ?nemli bir rol oynad?, bir?ok geleneksel maddeleri de?i?tirdi. Birle?ik materyaller metal olarak metal kompozit materyallere, metal olmayan kompozit materyallere ve metal olmayan kompozit materyallere ayr?l?r. Yap?sal ?zelliklerine g?re, daha fazla b?lünebilir:

* 9312;Fiber gü?lendirilmi? kompozit materyaller. Matris materyalinde ?e?itli fiber gü?lendirilmi? materyaller birle?tir. Fiber-gü?lü plastik, fiber-gü?lü metaller gibi.

* 931313;Laminated composite materials. Yüzey maddelerin ve temel maddelerin farkl? ?zellikleriyle olu?turulmu?. Genelde yüzey maddeleri yüksek gücü ve ince. Merkezi materyal ???k ve dü?ük gücü var, ama kesin bir sertlik ve kal?nl?k var. ?ki tür olarak b?lünmü?tür: sa?lam sandvi? ve bal?k?? sandvi?.

* 931414Güzel ta??nm?? kompozit materyaller. Matriste zor k?ymetli par?ac?klar?, b?lüm gü?lü sakatlar, metal keramikler, vb. gibi e?it olarak da??t?r.

* 9315; Hibrid kompozit materyaller. Bir matris faz? materyalinde kar??t?r?lm?? iki ya da daha fazla destek maddelerinden olu?turulmu?. S?radan tek gü?lü faz kompozit materyallerle kar??la?t?r?ld?, etkisi gücü, yorgunluk gücü ve k?r?kl?k zorluklar? ?ok ?nemli geli?tiriliyor ve ?zel s?cak geni?leme ?zellikleri var. ??indeki kat? hibride, kat? hibride, sandvi? hibride, i?/i? kat? hibride ve süper hibrid kompozit maddelere b?lünmü?.

Birle?ik materyaller, genellikle iki kategoriye b?lünebilir: yap?sal kompozit materyaller ve fonksiyonel kompozit materyaller.

Strukt?rel kompozit materyalleri yükleyici yap?lar olarak kullan?lan materyallerdir. Bunlar basit?e gü?leri yay?nlayarak yükleri ve matris elementlerini birle?tirebilecek bir materyal ile birle?tirebilecek yükleri ve matris elementlerine dayanabilecek gü?lerin gücünü destekleyen elementlerden olu?turulmu?tur. De?erlendirmeler ?e?itli tür cam, keramik, karbon, polimer, metaller ve do?al fibrikler, fabrikalar, whiskers, ?ar?aflar ve par?ac?klar i?eriyor. Matrisler polimer (resin), metaller, keramik, cam, karbon ve cement i?eriyor. ?e?itli yap?sal kompozit materyallerin farkl? destek ajanlardan ve matrislerden olu?abilir ve kullan?lan matrikten sonra, polimer (resin) tabanl? kompozit materyallerinden isimlenmi?. Struktuel kompozit materyallerin ?zellikleri kullan?m?nda materyalin stresinin ihtiya?lar?na g?re kompozit tasar?m? i?in tasarlan?labilir. Daha ?nemlisi de, kompozit yap? tasar?m? da uygulanabilir, yani destekleme düzenleme tasar?m?, bu da ihtiya?lar? ile sa?layabilir.

Funksiyonel kompozit materyaller genelde fonksiyonel vücut komponentlerinden ve matris komponentlerinden olu?turulmu?. Matrisi sadece bütün olu?turma i?in bir rol oynuyor, ama ayn? zamanda sinergistik veya gü?lendirme fonksiyonlar?n? üretebilir. Funksiyonel kompozit materyaller mekanik ?zelliklerden ba?ka fiziksel ?zellikleri sa?layan kompozit materyallere benziyor. ?rne?in, davran??l?k, süper davran??l?k, yar? y?netici, magnetizm, piezoelektrik, damlama, absorbsyon, yay?nlama, korumak, alev geri ?ekilmesi, ?s? diren?li?i, ses absorbsyonu, izolasyon, etkilenme ve benzer bir fonksiyonu ayd?nlat?r. Kolleks olarak fonksiyonel kompozit maddeler olarak adland?r?ld?. Funksiyonel kompozit materyaller, genellikle fonksiyonel vücutlardan, cesetlerini gü?lendirmekten ve matrislerden olu?ur. Funksiyonel vücutlar bir ya da daha fazla fonksiyonel maddelerden olu?abilir. ?ok fonksiyonel kompozit maddeleri bir?ok fonksiyonu olabilir. Bu arada, kompozit etkileri yüzünden yeni fonksiyonlar olu?turmak da mümkün. ?ok fonksiyonel kompozit maddeler fonksiyonel kompozit maddelerin geli?tirme y?ntemidir.

Birle?ik materyaller de iki kategoriye b?lünebilir: genelde kullan?l?r ve geli?mi?.

Fiberglass gibi s?radan kompozit materyaller, cam fibreleri ve s?radan yüksek polimerler (resin) gibi dü?ük performansl?k desteklerinden olu?ur. Dü?ük fiyat? yüzünden gemiler, ara?lar, kimyasal boru hatlar? ve depo tanklar?, yap?lar ve spor ekipmanlar? gibi ?e?itli alanlarda kullan?ld?.

Geli?mi? kompozit materyaller, karbon fiber ve aramid gibi yüksek performansl? s?cakl?k diren?li polimerlerden olu?an kompozit materyallere referans ediyor. Sonra metal tabanl?, keramik tabanl?, karbon (grafit) tabanl? ve fonksiyonel kompozit materyalleri de dahil edildi. Mükemmel performanslar? varsa da, fiyatlar? relativ yüksektir. ?zellikle savunma end üstrisinde, aerospace, precision makinelerinde kullan?l?r, derin deniz alt?c?lar?, robot yap? komponentlerinde ve yüksek sonlu spor ekipmanlar?nda.

3. Uygulama

Kompilet maddelerin ana uygulama b?lgeleri:

?zgünüm. Hava kanatlar? ve ?n vücudunu, uydu anteneleri ve destekleyen yap?lar?, güne? hücreleri kanatlar? ve patlamalar?, büyük f?rlatma ara? patlamalar?, motor patlamalar?, uzay shuttle yap?c? komponentleri olu?turmak i?in kullan?labilir.

Otomatik endüstri. Kompilet materyallerin ?zel vibrasyon damlas? ?zellikleri yüzünden vibrasyon ve sesi dü?ürebilirler, güzel yorgunluk diren?lerini düzeltebilirler, zararlardan sonra tamir etmek kolayd?r ve bütün olu?turmak kolayd?r. Bu yüzden, otomobil vücutlar?n? üretmek i?in kullan?labilirler, yükleme ta??yan komponentleri, nakliye kap?lar?, motor da??t?lar? ve i? komponentlerini üretmek i?in.

Kimyasal, tekstil ve makineler üretimi alanlar?nda. Karbon fiber ve resin matrisinden olu?an bir materyal, iyi korozyon direniyeti ile, kimyasal ekipmanlar, tekstil makineler, ka??t makineleri, kopyalar, h?zl? h?zl? makine ara?lar?, kesin aletler, etc. üretmek i?in kullan?labilir.

Tuvalet alan?. Karbon fiber kompozit materyalleri harika mekanik ?zellikleri ve renk ???nlar?n?n absorpsyonu olmayan ve t?bbi renk makineleri ve ortopedik stentleri üretmek i?in kullan?labilir. Karbon fiber kompozit maddeleri de biyolojik uyumlulu?u ve kan uyumlulu?u, biyolojik ortamlarda iyi stabillik ve biyolojik t?bbi maddeler olarak da kullan?l?r. Ayr?ca, kompozit maddeler de spor ekipmanlar? ve in?aat maddeleri olarak üretilmek i?in kullan?l?r.

4. Zirkonium fosfat de?i?tirilmi? kompozit materyali

Son y?llarda, polimer/inorganik katl? nanokompozitler, ?e?itli a ??larda mükemmel ?zellikleri yüzünden büyük dikkati ?ektiler. Bir?ok ara?t?rmalar, kompozit maddelerin mekanik ve s?cak ?zelliklerinin nanoorganik dolduruc?lar?n kü?ük i?erikleriyle ?nemli bir ?ekilde geli?tirilebilece?ini g?sterdi. ?u anda, polimerlerle montmorilonit ve attapulgit gibi organik sütun maddelerin nanokompozitlerinde bir?ok ara?t?rma yap?ld?, fakat polimer/zirkonyum fosfat nanokompozitlerinde relativ kü?ük ara?t?rma var.

α - ZrP laminat? stabil bir yap?d?r ve misafirin karma??k kat?na girdikten sonra bile relatively stabil bir laminat tutabilir. Ayr?ca büyük bir ion de?i?tirme kapasitesi ve kontrol edilebilir aspekt oran? ve k?sa par?ac?k boyutlu da??t?m? vard?r, polimer/katl? inorganik nanokompositlerin haz?rlamas? i?in uygun olur. Zirkonium fosfat?n?n kar???k katman? artt?rmak i?in, polimer matrisinde gecikmesini tercih et ve zirkonyum fosfat katmanlar? ve polimer matrisinin kar??l???n? artt?rmak i?in, a-ZrP'nin organik de?i?tirmesi gerekiyor. α - ZrP genelde kü?ük molekül aminler veya alkol ile de?i?tirilir - OH protonasyonu tepkileri veya hidrogen ba?lant?s? i?erisinde ve d??ar?daki katlarda ve büyük moleküllerle de kar??t?r?l?r. Ancak kü?ük kar??t?rma uza?? yüzünden büyük molekülleri do?rudan kar??t?rmak zor, genelde büyük moleküllerle de?i?meden ?nce kü?ük molekül deste?i gerekiyor.

Uzun zincir d?rt boyutlu amonium tuzlar? (DMA-CMS) oktadecil dimetilamin (DMA) ve p-hlorometil styrene (CMS) kullanarak sintezle?tirildi. α-ZrP methylamin ile ?nceden desteklendi ve organik de?i?tirilmi? zirkonyum fosfat (ZrP. DMA. CMS) almak i?in DMA-CMS ile de?i?tirildi. Organik tedavi edilmi? zirkonyum fosfat PS/organik de?i?tirilmi? zirkonyum fosfat nanokompositlerini haz?rlamak i?in PS ile erildi ve yap?s? ve ?zellikleri ara?t?r?ld?.

XRD analizi, uzun zincirli d?rt boyutlu amonium tuzu DMA-CMS, metilamin ?n deste?inden sonra α - ZrP katlar?n?n aras?nda yerle?tirmek relativ kolay oldu?unu g?steriyor. ?nterkalasyondan sonra, zirkonyum fosfat aras?ndaki uzakta 0,8 nm'den 4,0 nm'e gelir ve interalasyon etkisi ?nemlidir. ZrP DMA-CMS'in de?i?tirilmi? zirkonyum fosfat? (ZrP DMA-CMS) ve PS'nin 4.0 nm'den 4.3 nm'e kar??la?t???, ZrP DMA-CMS'e kar??la?t??? ikinci taraf?ndan haz?rlanm?? nanokompozit maddeleri ve zirkonyum fosfat?n?n kar??la?t??? baz? polistyrene ile birlikte 4.0 nm'den 4.3 nm uzay? geni?letiyor.

Mehanik analiz, zirkonyum fosfat i?eri?inin %1 oldu?unda, tensil gücü, elastik modüller, k?r?kl???nda uzunlu?u ve PS/organik de?i?tirilmi? zirkonyum fosfat nanokompozitlerinin etkisi %4, 21%, 8%, ve 43%'den artt???n? g?steriyor. Fakat zirkonyum fosfat i?eri?inin artmas? ile, tensil gücü, elastik modüller, k?r?ld???nda uzunlu?u ve nanokompositlerin etkisi dü?ük bir trendi g?steriyor ve materyalin gücü, sertlik ve zorluklar? azaltmaya ba?lad?. Organik de?i?tirilmi? zirkonyum fosfat ZrP DMA-CMS'in uygun bir miktar?n?n eklenmesi, PS üzerinde gü?lendirme ve zorla?t?rma etkisi var.