Содержание

  [убрать] 

• 1 Классификация композитов

• 2 Преимущества композиционных материалов

• 3 Недостатки композиционных материалов

  • 3.1 Высокая стоимость

  • 3.2 Анизотропия свойств

  • 3.3 Низкая ударная вязкость

  • 3.4 Высокий удельный объем

  • 3.5 Гигроскопичность

  • 3.6 Токсичность

  • 3.7 Низкая эксплуатационная технологичность

• 4 Области применения

  • 4.1 Товары широкого потребления

  • 4.2 Спортивное оборудование

  • 4.3 Медицина

  • 4.4 Машиностроение

    • 4.4.1 Характеристика

    • 4.4.2 Технические характеристики

    • 4.4.3 Технико-экономические преимущества

    • 4.4.4 Области применения технологии

  • 4.5 Авиация и космонавтика

  • 4.6 Вооружение и военная техника

• 5 Литература

• 6 См. также

• 7 Примечания

• 8 Ссылки

Классификация композитов[править | править исходный текст]

Композиты обычно классифицируются по виду армирующего наполнителя:^[1]

• волокнистые (армирующий компонент — волокнистые структуры);

• слоистые;

• наполненные пластики (армирующий компонент — частицы)

  • насыпные (гомогенные),

  • скелетные (начальные структуры, наполненные связующим).

Также композиты иногда классифицируют по материалу матрицы:

• композиты с полимерной матрицей,

• композиты с керамической матрицей,

• композиты с металлической матрицей,

• композиты оксид-оксид.

Преимущества композиционных материалов[править | править исходный текст]

Главное преимущество КМ в том, что материал и конструкция создается одновременно. Исключением являются препреги, которые являются полуфабрикатом для изготовления конструкций. Стоит сразу оговорить, что КМ создаются под выполнение данных задач, соответственно не могут вмещать в себя все возможные преимущества, но, проектируя новый композит, инженер волен задать ему характеристики значительно превосходящие характеристики традиционных материалов при выполнении данной цели в данном механизме, но уступающие им в каких-либо других аспектах. Это значит, что КМ не может быть лучше традиционного материала во всём, то есть для каждого изделия инженер проводит все необходимые расчёты и только потом выбирает оптимум между материалами для производства.

• высокая удельная прочность (прочность 3500 МПа)

• высокая жёсткость (модуль упругости 130…140 - 240 ГПа)

• высокая износостойкость

• высокая усталостная прочность

• из КМ возможно изготовить размеростабильные конструкции

• легкость

Причём, разные классы композитов могут обладать одним или несколькими преимуществами. Некоторых преимуществ невозможно добиться одновременно.

Недостатки композиционных материалов[править | править исходный текст]

Композиционные материалы имеют достаточно большое количество недостатков, которые сдерживают их распространение.

Высокая стоимость[править | править исходный текст]

Высокая стоимость КМ обусловлена высокой наукоёмкостью производства, необходимостью применения специального дорогостоящего оборудования и сырья, а следовательно развитого промышленного производства и научной базы страны.

Анизотропия свойств[править | править исходный текст]

Анизотропия - зависимость свойств КМ от выбора направления измерения. Например, модуль упругости однонаправленного углепластика вдоль волокон в 10-15 раз выше, чем в поперечном. Для компенсации анизотропии увеличивают коэффициент запаса прочности, что может нивелировать преимущество КМ в удельной прочности. Таким примером может служить опыт применения КМ при изготовлении вертикального оперения истребителя МиГ-29. Из-за анизотропии применявшегося КМ вертикальное оперение было спроектировано с коэффициентом запаса прочности кратно превосходящим стандартный в авиации коэффициент 1,5, что в итоге привело к тому, что композитное вертикальное оперение Миг-29 оказалось равным по весу конструкции классического вертикального оперения, сделанного из дюралюминия.