|
_________________________________________________________________________________
Композитные материалами принято называть два или более материала с различными химическими или физическими свойства (их называют «матрица» и «упрочнитель»), соединенных вместе таким образом, чтобы исключить их разделение, но при этом нерастворенных друг в друге.
Не все пластики являются композитами. На самом деле, большинство пластмасс сегодня являются чистыми, это игрушки и бутылки для напитков. Только при необходимости получения дополнительной прочности многие пластики можно упрочнить (обычно волокнами). Эта комбинация пластмассы и упрочнителя может сформировать один из самых прочных и легких материалов из тех, что были когда-либо созданы, и наиболее многоцелевой.
Композиты включают в себя очень большую группу материалов, но чаще всего под этим понятием кроется полимер, упрочненный волокнами, а именно комбинация:
• полимерной матрицы, которую иногда называют пластиком, а также термопластичной смолой, термореактивной пластмассой (полиэстер, изополиэстер, эпоксидная смола, фенольная смола) и
• и волокнистого упрочнителя, такого как стекло, углерод, арамид или другой материал.
При этом наблюдается значительная разница длины и ширины – характерное геометрическое соотношение. Именно благодаря ему и можно достичь упрочнение в одном или нескольких направлениях. Волокнистый композит также может содержать в себе: фильтры, добавки, материал сердцевины. Эти примеси модифицируют и улучшают конечный продукт.
Композиты являются материалами с низкой плотностью в сравнении с древесиной и металлами. Это свойство важно в автомобиле- и авиастроении, там, где меньший вес означает меньший расход топлива (больший километраж на 1 л топлива). Конструкторы самолетов находятся в постоянной борьбе с весом, поскольку снижение массы аппарата означает экономию топлива и увеличение скорости полета. Некоторые современные модели самолетов построены практически без использования металла – это новый Боинг 787 «Dreamliner».
Композиты могут быть спроектированы так, что их прочность будет превышать прочность стали или алюминиевых сплавов. Металлы равноценно прочные по всем направлениям, но композиты могут иметь максимальную прочность только в одном направлении – том, в котором действует нагрузка при эксплуатации.
Композиты сопротивляются разрушению под действием погоды и химикатов, которые вызывают разрушение других материалов. Работая в условиях открытого воздуха, композитные материалы стойкие и при суровом морозе, и на палящем солнце.
Одним из важнейших свойств можно выделить также способность некоторых материалов поглощать импульсы и ударные нагрузки. Такие воздействия наблюдаются при выстреле пули или при взрыве. Именно поэтому композиты используют для бронежилетов (Кевлар) и пуленепробиваемой обшивки военной техники и гражданских самолетов, в виде панелей из алюкобонда для обшивки зданий.
Таким образом, композиты – это многоцелевой материал, который можно спроектировать и придать ему особые свойства для работы в любых условиях. Направление это непрестанно развивается, поэтому можно ожидать новых прорывов в будущем.
|
