1. Визначення
Композитн? матер?али — це нов? матер?али, формуван? оптим?зац??ю та комб?нац??ю р?зних властивостей матер?альних компонент?в за допомогою розвинених техн?к приготовки матер?алу. Загальне визначення складних матер?ал?в вимага? виконання таких умов:
i) Композитн? матер?али повинн? бути штучними, дизайнованими та виробленими в?дпов?дно до потреб людей;
ii) Композитн? матер?али повинн? складатися з двох або дек?лькох матер?альних компонент?в з р?зними х?м?чними та ф?зичними властивостями, об'?днаних у проектован?й форм?, пропорц?? ? розпод?л?, з прозорими ?нтерфейсами
iii) вона ма? структурну можлив?сть дизайну ? може бути використано для дизайну складно? структури;
iv) Композитн? матер?али не т?льки збер?гають переваги впливу кожного компонентного матер?алу, але також досягають повноц?нних вплив?в, як? не можна досягти за допомогою одного компонентного матер?алу за допомогою комплементальност? ? корелац?? впливу ко
Матриксов? матер?али складних матер?ал?в розд?ляються на дв? категор??: метал?чн? та неметал?чн?. Зазвичай використан? металев? субстрати включають алюм?н?й, магн?з, мед, титан ? ?х легенди. Неметал?чн? субстрати, в основному, включають синтетичн? жики, гуму, керам?ку, граф?т, вуглець тощо. Основними засилаючими матер?алами ? склян? волокни, вуглецев? волокни, боронн? волокни, арам?дов? волокни, крем?чн? карб?дов? волокни, асбестов? волокни, в?скери та метали.
![Що означа? маркування металевого композитного матер?алу(pic1)](/uploads/allimg/20240810/3-240Q01T024940.png)
2. Класиф?кац?я
Композитн? матер?али - це м?ша. В?н в?д?грав значну роль у багатьох сферах, зам?нивши багато традиц?йних матер?ал?в. Композитн? матер?али розд?ляються на метал на метал-композитн? матер?али, не метал-композитн? матер?али та не метал-не метал-композитн? матер?али, залежно в?д ?х композиц??. Зг?дно з його структурними характеристиками, його можна под?лити на:
_;Композитн? матер?али з п?дсиленням волокна. Зм?стити р?зн? матер?али, засилан? на волокни, всередин? матер?алу. Як, наприклад, пластики п?дкр?плен? волоком, метали п?дкр?плен? волоком тощо.
Лам?нован? композитн? матер?али. Компону?ться з поверхн?х матер?ал?в ? основних матер?ал?в з р?зними властивостями. Зазвичай, матер?ал поверхн? ма? високу силу ? тонку; Основний матер?ал св?тлий ? ма? низьку силу, але ма? певну жорсток?сть ? товщину. В?н розд?лений на два типи: твердий сендв?ч ? медовий сендв?ч.
Ф?нн? зерн? композитн? матер?али. Ун?формно розповсюджу? жорстк? тонк? частинки в матриц?, так? як розповсюджен? легенди, металева керамика тощо.
Г?бридн? композитн? матер?али. Компону?ться з двох або б?льше засилаючих фазових матер?ал?в зм?шаних у одному матричному фазовому матер?ал?. У пор?внянн? з звичайними композитними матер?алами з одн??? потужно? фази, ?? сила впливу, сила втомлення ? жорсток?сть зламань значно покращуються, ? вона ма? особлив? властивост? терм?чного розширення. Под?лено на г?бридн?, м?жнародн?, м?жнародн?, м?жнародн?, м?жнародн?, м?жнародн? ? суперг?бридн? композитн? матер?али.
Композитн? матер?али можна розд?лити на дв? категор??: структурн? складн? матер?али та функц?ональн? складн? матер?али.
Структурн? композитн? матер?али — це матер?али, як? використовуються як тяжлив? структури, як?, по сут?, складаються з п?дсилювачих елемент?в, як? можуть витримати тяжлив? ? матричн? елементи, як? можуть з'?днати п?дсилювач? елементи на ц?лий матер?ал, а Посилання включа? р?зн? типи скла, керам?ки, вуглецю, пол?мер?в, метал?в, а також природн? волокни, тканини, в?скер?в, лист?в ? частинок, а матриц? включають пол?мери (жирки), метали, керам?ку, скло, вуглець ? цемент. Розноман?тн? структурн? композитн? матер?али можуть складатися з р?зних п?дсилювач?в ? матриць, називаючи за використаною матрицю, наприклад, композитн? матер?али на баз? пол?мера (с?тки). Властивость структурних складних матер?ал?в в тому, що вони можуть бути створен? для вибору компонент?в, в?дпов?дно до потреб стресу матер?алу п?д час використання, ?, що важлив?ше, складний структурний дизайн також може бути виконано, тобто, дизайн п?дсилювання, який може розумно в?дпов?дати потребам
Функц?ональн? композитн? матер?али зазвичай складаються з функц?ональних компонент?в т?ла ? матричних компонент?в. Матриця не т?льки гра? роль у формуванн? ц?лого, але також може створити синерг?чн? або п?дсилююч? функц??. Функц?ональн? складн? матер?али означають складн? матер?али, як? надають ?нш? ф?зичн? властивост?, окр?м механ?чних властивостей. Наприклад, пров?дн?сть, суперпров?дн?сть, нап?впров?дн?сть, магн?тизм, п?зоелектрична енерг?я, пригн?чення, absorption, transmission, friction, shielding, flame retardance, heat resistance, sound absorption, insulation etc. п?дсв?чувають певну функц?ю. Колективно назива?ться функц?ональними складними матер?алами. Функц?ональн? композитн? матер?али складаються основно з функц?ональних т?л, п?дсилюючих т?л ? матриць. Функц?ональн? т?ла можуть складатися з одного або дек?лькох функц?ональних матер?ал?в. Дек?лька функц?ональних композитних матер?ал?в може мати дек?лька функц?й. Тим часом також можна створити нов? функц?? через складн? ефекти. Багато функц?ональних композитних матер?ал?в ? напрямком розвитку функц?ональних композитних матер?ал?в.
Композитн? матер?али також можна розд?лити на дв? категор??: звичайно використан? ? розширен?.
Загальн? композитн? матер?али, наприклад, окулярн? окуляри, складаються з низьких потужностей, наприклад, склян? волокни та звичайн? висок? пол?мери (с?тки). Завдяки низьк?й ц?н? вона була широко використана в р?зних сферах, зокрема кораблях, автомоб?лях, х?м?чних трубових л?н?й ? резервох збер?гання, буд?вельних структурах ? спортових опрем.
Додатков? композитн? матер?али в?дносяться до композитних матер?ал?в, складених з високоефективних тепло- резистентних пол?мер?в, таких як вуглецев? волокни ? арам?д. П?зн?ше також включено металев?, keraм?чн?, граф?тов? та функц?ональн? композитн? матер?али. Хоча вони мають чудов? результати, ?хн? ц?ни в?дносно висок?, особливо використовуються в захисн?й ?ндустр??, аерокосмос?, точних машинах, глибокоморських п?дморських кораблях, структурних компонентах робот?в ? високок?нечних спортових оп
3. Програма
Головними областями застосування композитних матер?ал?в ?:
Aerospace field. Заради ?хньо? гарно? температурно? стаб?льност?, високо? специф?чно? сили ? жорсток?ст? можна використовувати композитн? матер?али для виробництва крил ? передн?х т?л л?так?в, супутникових антен ? ?х п?дтримкових структур, крил ? оболонк сонячних кл?тин, великих оболонк запуску автомоб
Автоматичну ?ндустр?ю. Завдяки особливим властивостям зменшування в?брац?? композитних матер?ал?в вони можуть зменшити в?брац?ю ? шум, мати добрий в?дпор в?д втомлення, легко виправляти п?сля пошкоджень, ? легко формувати в ц?лому. Тому вони можуть бути використан? для виробництва автомоб?льних т?л, компонент?в тяж?ння, передач?в, монтувань
У полях х?м?чного, текстильного та машинного виробництва. Матер?ал, складений з вуглецевого волокна ? матриц? жири з добрим отпором в?д короз??, який можна використовувати для виробництва х?м?чного обладнання, текстильних машин, паперових машин, коп?ювач?в, швидкошвидк?сних машин, точних ?нструмент?в тощо
Медичне поле. Композитн? матер?али з вуглецевих волокн мають чудов? механ?чн? властивост? ? не впливають на рентгенськ? промени, ?х можна використовувати для виробництва медичних рентгенських машин ? ортопедних стент?в. Композитн? матер?али з вуглецевими волокнами також мають б?олог?чну сум?сн?сть ? сум?сн?сть кров?, добру стаб?льн?сть в б?олог?чному середовищ?, а також використовуються як б?омед?чн? матер?али. Кр?м того, композитн? матер?али також використовуються для виробництва спортового обладнання ? як буд?вельн? матер?али.
4. Модиф?кований композитний матер?ал цирконного фосфату
За останн? роки нанокомпозити з пол?мерами/неорган?чними шарами притягнули широку увагу через ?х чудов? властивост? у р?зних аспектах. Багато досл?джень показали, що механ?чн? та температурн? властивост? композитних матер?ал?в можна значно покращити з малим вм?стом наноорган? Зараз багато досл?джень над нанокомпозитами неорган?чних матер?ал?в на шар?, наприклад, монтморилон?та та атапулг?т з пол?мерами, але досл?джень на нанокомпозитах пол?мера/зоркон?умного фосфату ? в?дносно мало.
Лам?нат α- ZrP ма? стаб?льну структуру ? може збер?гати в?дносно стаб?льний лам?нат нав?ть п?сля введення гостя в м?жнародний шар. В?н також ма? велику потужн?сть обм?ну ?онами ? ма? контролювальний сп?вв?дношення аспект?в ? вузький розпод?л частинок, роблячи його в?дпов?дним для приготовки пол?мера/ шару неорган Щоб зб?льшити пром?жок м?ж шарами зоркон?умного фосфату, п?дтримувати його делам?нац?ю у пол?мерн?й матриц? ? п?двищити сум?сн?сть м?ж шарами зоркон?умного фосфату та пол?мерною матрицю, потр?бна орган?чна модиф?кац?я a- ZrP. α - ZrP зазвичай модиф?ку?ться з малими молекулами ам?н?в або алкоголами через - протонац?йн? реакц?? OH або з’ ?днання водню всередин? ? за межами ?х шар?в, а також може бути вза?мод??ю з великими молекулами. Але через маленький пром?жок м?ж шарами важко безпосередньо вза?мод?яти великими молекулами, ? зазвичай потребу? маленько?
Довгий ланцюг кватернерних амон?чних сол (DMA- CMS) було синтезувано за допомогою октадецильдиметилам?ну (DMA) ? p- хлорометилстирену (CMS). α- ZrP був передбачено п?дтримкою метилам?ну, а пот?м обм?няно з DMA- CMS, щоб отримати орган?чно модиф?кований зоркон?чний фосфат (ZrP. DMA. CMS). Пот?м орган?чно оброблений циркон?йний фосфат розта?вся з PS, щоб приготувати нанокомпозити з PS/орган?чно модиф?кованим циркон?йним фосфатом, а ?х структура та властивост? були вивчен?.
![Що означа? маркування металевого композитного матер?алу(pic2)](/uploads/allimg/20240810/3-240Q01T024453.png)
Анал?з XRD показу?, що довголанцюгова кватерн?чна амон?чна сола DMA- CMS ? в?дносно легко вставити м?ж шарами α- ZrP п?сля преп?дтримки метилам?ну. П?сля м?жнародного розташування в?дстань м?жнародного шару зоркон?чного фосфату зб?льшу?ться з 0, 8 nm до 4, 0 nm, а м?жнародний ефект ? значним. Нанокомпозитний матер?ал, приготований за допомогою дв?йкового екструз?? ZrP DMA- CMS модиф?кованого циркон?чного фосфату (ZrP DMA- CMS) ? PS, дал? розширю? пром?жок м?ж шарами в?д 4, 0 nm до 4, 3 nm у пор?внянн? з ZrP DMA- CMS, з деяким пол?стиреном входячи в м?ж шарами циркон?чного фосфату.
Механ?чний анал?з показу?, що коли вм?ст циркон?чного фосфату дор?вню? 1%, тяжка сила, еластичний модуль, довжина п?д час перерви ? сила впливу нанокомпозит?в PS/орган?чного модиф?кованого циркон?чного фосфату зб?льшу?ться в?дпов?дно на 4%, 21%, 8% ? 43%. Але з? зб?льшенням вм?сту циркон?чного фосфату, потягною силою, еластичним модулом, довжиною п?д час перерви ? впливовою силою нанокомпозит?в показано зниження, ? сила, жорсток?сть ? жорсток?сть матер?алу починають знизитися. Додавання в?дпов?дно? к?лькост? орган?чного модиф?кованого зоркон?чного фосфату ZrP DMA- CMS ма? певний вплив на PS.