Композиционные материалы – материалы будущего

Композиционные материалы искусственно созданные неоднородные сплошные материалы, состоящие из двух или более компонентов с чёткой границей раздела между ними. В большинстве композитов (за исключением слоистых) компоненты можно разделить на матрицу (или связующее) и включённые в неё армирующие элементы (или наполнители).

Классификация композитов Композиты обычно классифицируются по виду армирующего наполнителя: 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 высокая удельная прочность (прочность 3500 МПа) высокая жёсткость (модуль упругости 130… ГПа) высокая износостойкость высокая усталостная прочность из КМ возможно изготовить размер стабильные конструкции легкость

Недостатки композиционных материалов Высокая стоимость Анизотропия свойств Низкая ударная вязкость Высокий удельный объём Гигроскопичность Токсичность Низкая эксплуатационная технологичность

Широкое применение нашли композиционные материалы в авиационной и ракетно-космической технике, где используются такие их свойства, как высокая удельная прочность и стойкость к воздействию высоких температур, стойкость к вибрационным нагрузкам, малый удельный вес. Из этих материалов изготавливаются корпусные детали и детали внутреннего интерьера.

Очень широко композиционные материалы применяются в области судостроения. Уникальные свойства композиционных материалов позволяют изготавливать высокопрочные, легкие корпуса катеров, яхт, шлюпок. Из композиционных материалов также изготавливаются спасательные шлюпки для танкеров, перевозящих нефтепродукты. Такие шлюпки способны вынести экипаж судна из зоны разлившейся горящей нефти в случае аварии. Этой возможности позволили достигнуть уникальные свойства применяемых материалов, их высокая теплоизоляция и огнестойкость.

Применение композитных материалов позволяет эффективно решать основные задачи отрасли например, проблему защиты судов от коррозии и агрессивных внешних воздействий. Композитные материалы также позволяют строить безнапорные корпусные конструкции судов с прочными слоями из стали или стеклопластика и слоем из полимеров низкой плотности.

Создание и применение композитов – один из наиболее перспективных путей обеспечения производства конструкционными материалами, решения задач повышения эксплуатационных параметров техники, экономии ресурсов. Современные композиционные материалы сочетают высокие прочностные свойства с легкостью и долговечностью. Их использование позволяет снизить массу конструкции на 25-50%. За счет их применения можно увеличить эксплуатационный ресурс, снизить до минимума потери от коррозии, расход топлива.

Спасибо за внимание!