Kompozyty

Temat: Kompozyty – technika kompozytów; podział kompozytów ze względu na osnowę.


Kompozyty są to tworzywa składające się z dwóch lub więcej faz o własnościach nieosiągalnych w żadnym innym materiale. Do najbardziej znanych kompozytów należą żelazo - beton, eternit, szkło zbrojone siatką metalową, węgliki spiekane, cermetale i inn. Kompozyty dzielimy na umacniane cząstkami (dyspersyjnie) i włóknami (włókniste). Te z kolei dzielimy na umacniane włóknami ciętymi i ciągłymi. Możliwe są różne kombinacje przy komponowaniu kompozytów. Np. osnowa metaliczna, polimerowa, ceramiczna, a cząstki lub włókna mogą być metalowe, ze związków międzymetalicznych, ceramiczne, węglowe (grafit), polimerowe, lub o złożonej budowie (np. włókna borsic). Kompozyty pozwalają na otrzymywanie lekkich, mocnych i elastycznych konstrukcji. Są nimi także materiały żarowytrzymałe (np. łopatki turbin gazowych) i narzędzia (np. węgliki spiekane).

Kompozyt składa się z osnowy i umieszczonego w niej drugiego składnika (zbrojenia) o znacznie lepszych właściwościach mechanicznych.

Zbrojenie może mieć postać proszku lub włókien. Dodawane jest do kompozytu w dużej ilości. Oddziałuje ono zazwyczaj tylko fizycznie na osnowę.

Zadania zbrojenia to:
●poprawia określone właściwości mechaniczne i/lub użytkowe wyrobu
●niekiedy zmniejsza koszt wsadu surowcowego (dotyczy to napełniaczy proszkowych)


Osnowa – jest to najczęściej polimer, może to być także metal ( np. tytan, glin, miedź) lub ceramika ( np. tlenek glinu). Wymienione materiały różnią się znacznie właściwościami takimi jak wytrzymałość na rozciąganie, sztywność, odporność na kruche pękanie, temperatura użytkowania, a przede wszystkim różnią się ciężarem właściwym. Najczęściej osnową są polimery, ze względu na ich mały ciężar właściwy i łatwość kształtowania. Niezależnie jednak, jaki to jest materiał osnowa spełnia w kompozycie wymienione funkcje.


Osnowa pełni następujące funkcje:
●utrzymuje razem zbrojenie
●zapewnia wytrzymałość na ściskanie
●przenosi naprężenie zewnętrzne na zbrojenie,
●zatrzymuje rozprzestrzenianie się pęknięć,
●nadaje wyrobom żądany kształt.

Podział kompozytów ze względu na osnowę:

1)kompozyty metalowe
●kompozyty o osnowie ze stopu metali lekkich ( Mg, Al, Ti)
●kompozyty o osnowie ze stopu srebra i miedzi
●kompozyty o osnowie ze stopu niklu
●kompozyty o osnowie ze stopu ołowiu i cynku
2) kompozyty polimerowe (żywice termoutwardzalne jak fenoplasty i aminoplasty; duroplasty chemoutwardzalne, silikony, tworzywa termoplastyczne)
3) kompozyty ceramiczne (materiały budowlane jak cement i gips; materiały hutnicze
- głównie ogniotrwałe; materiały stosowane w elektronice)