Композиционные материалы с твердыми наполнителям

КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ С ТВЕРДЫМИ НАПОЛНИТЕЛЯМИ [c.421]

Хотя полимерные композиционные материалы находят все большее применение в производстве мебели, внося существенные коррективы в ее конструкцию, степень этого влияния не стоит преувеличивать. Полимерные композиционные материалы, содержащие дисперсную фазу в непрерывной полимерной матрице, можно разделить на три основных типа материалы с твердым наполнителем материалы с жидким наполнителем и газонаполненные материалы. [c.421]

Композиционный материал. Для изготовления уплотнений высокотемпературных агрегатов применяют композиционные материалы, представляющие смесь твердых металлических элементов и мягких металлических или полимерных связующих наполнителей. Жесткую основу таких композиций составляют волокна (металлическая вата) из твердого металла (молибдена, нержавеющей стали и прочих), которым в результате спекания придается пористая структура с плотностью от 5 до 90% плотности соответствующего металла. Эти металлические элементы придают деталям уплотнения упругие свойства и предохраняют уплотнительный элемент от текучести при высокой температуре в результате размягчения мягких наполнителей, в качестве которых обычно применяют серебро или эластики мягкие же наполнители обеспечивают требуемое для герметизации изменение формы уплотняющего элемента. [c.570]

Сравнивая полученные данные с прямой, соответствующей простому правилу смеси, можно видеть, что для наполненного полиэтилена низкой плотности характерны относительно малые отклонения от правила смеси, тогда как для полиамида 12 и сложного полиэфира эти отклонения довольно значительны. Как уже отмечалось, правило смеси справедливо только для идеального случая, когда каждая фаза расширяется независимо от другой, что может быть характерно только для композиционных материалов на основе жидкой матрицы и твердого наполнителя. Относительно малые отклонения от правила смеси, наблюдаемые для материалов на основе полиэтилена, можно объяснить тем, что в этом случае матрица находится в высокоэластическом состоянии (выше Tg). В случае других материалов, для которых проявляются существенные отклонения от правила смеси, очевидно, что основную роль играют геометрия частиц и свойства матрицы. [c.269]

В аннотации к обзору Дуга [1] подчеркивается, что многочисленные модификации уравнения Рэлея — Максвелла и попытки распространить его действие на системы, не соответствующие тем основным положениям, на которые опирается вывод этого уравнения (разбавленные дисперсии, в которых свойства обоих компонентов мало отличаются друг от друга, а дисперсные частицы не взаимодействуют друг с другом), делают получаемые выражения полуэмпирическими корреляционными уравнениями, для которых необходимо экспериментально определять примерные значения функции распределения. При теоретическом анализе явлений проводимости в композиционных твердых средах общим и неизбежным является допущение полного геометрического порядка в распределении фаз. Предполагается, что волокна распределены в матрице равномерно, на одинаковом расстоянии и параллельно друг другу. Одиако реальные композиционные материалы, получаемые в результате выполнения целого комплекса технологических операций, имеют структуру, значительно отличающуюся от наших представлений об идеальной модели. Микроскопические исследования реальных композиционных материалов достаточно убедительно показывают неравномерное распределение волокон, отклонение от взаимной параллельности волокон и наличие пористости. Кроме того, недостаточные знания свойств самих волокнистых наполнителей и матриц в свою очередь накладывают дополнительные ограничения на возможности применения теоретических уравнений для прогнозирования теплофизических свойств композиционных материалов. [c.294]

В последние годы получили развитие неоднородные частично расплавляемые припои, состоящие из твердого наполнителя, не-плавящегося автономно, и легкоплавкой части припоя. Такие припои в соответствии с современной классификацией металлических материалов получили наименование композиционных. [c.70]

Композиционные материалы, армированные частицами, короткими волокнами, нитевидными кристаллами, сваривают с использованием тех же приемов, что и дисперсионно-твердею-щие сплавы или порошковые материалы. Равнопрочность сварных соединений основному материалу в этом случае может быть достигнута при условии, если композиционный материал изготовлен методами жидкофазной технологии, армирован термостойкими наполнителями и при выборе соответствующих режимов сварки и сварочных материалов. В ряде случаев электродный или присадочный материал может быть аналогичен или близок по композиции основному материалу. [c.503]

В самосмазывающихся материалах полимерное связующее осуществляет закрепление частиц твердой смазки в блоке детали, способствует удалению частиц с трущихся поверхностей при их относительном перемещении, более эффективному распределению наполнителя по поверхности и всему объему композиционного материала. В качестве связующих при создании композиционных материалов получили распространение как термопластичные, так и термореактивные полимеры, а наполнителями являются твердые смазки и, прежде всего, графит, сульфиды, селениды металлов, оксиды металлов, йодистые и бромистые соединения и др. вещества. [c.55]

Композиционные материалы с матрицей из полимеров. Эпоксидные, толиэфирные и некоторые другие термоактивные смолы, а также поли-viepHbie термопласты являются наиболее широко распространенной группой конструкционньгх композитов. В качестве армирующих компонен-гов (наполнителей) полимерных композиционных материалов (ПКМ) обычно применяют твердые наполнители непрерывные и дискретные волокна различной природы, ткани и нетканые материалы на основе этих волокон. Наибольшее распространение получили пластики, армированные стеклянными, углеродными, органическими, борными и некоторыми другими видами волокон. [c.187]

Ограничение по толщине позволяет исключить из рассмотрения в данной главе наполненные лакокрасочные материалы и клеи, хотя, в принципе, их можно отнести к полимерным композиционным материалам. Никаких ограничений на природу или форму второй фазы (наполнителя) не накладывается. Наполнители могут использоваться в виде волокон, чешуек, порошков, пористых твердых тел или в газообразном состоянии. В качестве наполнителей могут применяться самые различные материалы — от стеклянных волокон до частиц кокса и от латексов каучука до песка. Необходимо было бы установить ограничения на минимальные размеры частиц второй фазы, однако это довольно трудно сделать. Так, резины, содержащие частицы сажи, и эластифициро-ванные стеклообразные термопласты — частицы эластичной фазы, имеющие размеры в интервале от 10 до 500 нм и резко изменяющие свойства этих материалов, относятся к композиционным материалам. С другой стороны, полимерные материалы, содержащие небольшое количество пигментов с размерами частиц порядка 0,3 —10 мкм или наполнителей, вводимых для изменения текучести или отражательной способности полимеров и имеющих размеры частиц порядка 10—30 мкм, не относятся к композиционным материалам, несмотря на их типично двухфазную природу. Полимеры, содержащие красители, также не относятся к композиционным материалам, так как в большинстве случаев красители диспергируются на молекулярном уровне. [c.364]

Одним из эффективных способов использования фторопла-ста для подшипников является применение фторопластовых композиций с наполнителями. В этом случае увеличивается износостойкость подшипника и снижается коэффрщиеит трения, увеличивается теплопроводность, уменьшается хладотекучесть и линейное расширение. Изменяются и другие физико-механические свойства. Введением во фторопласт при переработке различных наполнителей получают композиционные материалы с новыми качественными свойствами. Наполнителями служат металлические порошки (бронза, медь, никель), минеральные порошки (тальк, ситалл, рубленое стекловолокно) и твердые смазки (графит, дисульфид молибдена, коксовая мука, нитрид бора). Применяемые в качестве наполнителей материалы по разному влияют на физико-механические и антифрикционные свойства фторопласта, имеют различную химическую стойкость, и поэтому выбор того или иного наполнителя зависит от условий работы подшипника. Так, при введении во фторопласт бронзового порошка в количестве 30 и 40% по массе теплопроводность материала увеличивается с 0,59-Ю- соответственно до 1,08-10" и 1,7-10 кал/(с-см-°С). Значительно повышает теплопроводность композиции графит (табл. 26). Твердые смазки в составе композиции существенно снижают коэффициент сухого трения. Разработаны фторопластовые композиции с комбинированными наполнителями, которые улучшают антифрикционные и физико-механические свойства и вместе с тем повышают теплопроводность и износостойкость. Обычно это достигают одновременным введением минерального пли металлического наполнителя и твердых смазок. Марки этих композиций приведены в справоч- [c.95]

Композиционные материалы состоят из сравнительно пластичного матричного материала и более твердых и прочных веществ, являющихся упрочняющими наполнителями. Матрица связывает композицию и придает ей нужную форму. В зависимости от материала матрицы различают композиционные материалы с металлической матрицей или металлические композиционные материалы (МКМ), с полимерной — полимерные композиционные материалы (ПКМ) и с керамической — керамические композиционные материалы (ККМ), По типу упрочняющих наполнителей композиционные материалы подразделяют на дисперсноупрочненные, армированные или волокнистые и слоистые (рис. 137). [c.231]

Общая характеристика и классификация композиционных материалов. Композиционными называют сложные материалы, в состав которых входят отличающиеся по свойствам нерастворимые друг в друге компоненты. Основой композиционных материалов является сравнительно пластичный материал, называемый матрицей. В матрице равномерно распределены более твердые и прочные ве1цества, называемые ирочнмшеляд/w или наполнителями. Матрица может быть металлической, полимерной, углеродной, керамической. По форме упрочнителя композиционные материалы делятся на дисперсно-упрочненные (с нуль-мерными упрочнителями), волокнистые (с одномерными упрочните-лями), слоистые (с двумерными упрочнителями). [c.260]

Имеется довольно обширная литература, посвященная теплопроводности в гетерогенных средах, появление которой объясняется главным образом технологической важностью применения таких материалов в качестве теплоизоляции. Изоляционные материалы на основе минеральных волокон можно рассматривать как одну из разновидностей композиционных материалов, в которых окружающий воздух играет роль непрерывной матрицы. Вследствие наличия в таких материалах двух фаз — газообразной и твердой— их называют двухфазными материалами. Однако использо-Bainie такого термина для композиционных материалов, в которых оба компонента находятся в твердом состоянии, оказалось ие вполне точным. Само понятие композиционный уже указывает на присутствие в таком материале более одного компонента и оказывается вполне достаточным для его характеристики. Несмотря на несомненное принципиальное сходство между волокнистыми теплоизоляциоными и композиционными материалами, имеется и существенное различие, оказывающее заметное влияние на свойства, связанные с явлениями переноса в композиционных материалах. В изоляционных материалах непрерывная фаза (воздух или какой-либо другой газ) находится в непосредственном контакте с волокнистым твердым телом. В композиционных материалах конструкционного назначения матрица и армирующий наполнитель приводятся в контакт в процессе формования под действием заданного давления и температуры. Любой дефект, образующийся в процессе формования, например иесмачивание части армирующего наполнителя полимерным связующим, присутствие воздушных включений на поверхностях уплотненного волокнистого мата, препятствует равномерному распределению компонентов и в дальнейшем приведет к возникновению сопротивления на границе раздела фаз. Кроме того, очевидно, что в течение определенного периода времени под действием, например, влаги, влияние этих неблагоприятных условий будет увеличиваться. Хотя этот эффект может быть легко обнаружен, поскольку он приводит к ухудшению механических свойств композиционных материалов, оказывается, что в литературе отсутствуют какие-либо сведения о его влиянии на тепло- и электропроводность. [c.287]

Полимерные композиционные материалы в трибологии используются, главным образом, для производства таких трущихся детален и узлов, как шестерни, кулачки, колеса, роторы, тормоза, муфты сцепления, затворы, конвейеры, приводные ремни и, конечно, подшипники. Полимерные материалы также используются для производства смазочных материалов, однако их обсуждение не входит в задачу данной главы. В ней рассмотрены полимерные композиционные материалы, представляющие собой гетерофаз-ные материалы с непрерывной полимерной матрицей. Наполнители при этом могут быть как твердыми, так и жидкими. [c.383]

В зависимости от материала наполнителя и матриц, способов и режимов получения по поверхностям раздела композиционных материалов реализуются шесть видов связи (табл 38.3). Наиболее прочную связь между компонентами в композициях с металлическими матрицами обеспечивает химическое взаимодействие. Распространенный вид связи — смешанный, представленный твердыми растворами и интерметаллидными фазами (например, композиция алюминийборные волокназ>, полученная методом непрерывного литья) или твердыми растворами, интерметаллидными и окисными фазами (та же композиция, полученная прессованием плазменных полуфабрикатов) и т. д. [8, 9]. [c.497]

Вторичные дисперсные фазы. К ним относятся дисперсные (порошковые) наполнители с размером частиц как меньше 1 мкм (условно отделяющего макрокомпозиционные материалы от микро-композиционных), так и больше 1 мкм. Такими наполнителями обычно служат твердые химически инертные вещества, вводимые в полимеры для улучшения их свойств и/или снижения стоимости. Порошки полимеров, вводимые в другие полимеры, рассматриваются как полимерные смеси. [c.33]

Полимерные пленки, нанесенные на рабочую поверхность инструмента, способны значительно снизить коэффициент трения, повысить износостойкость инструмента, предотвратить схватывание инструментального и обрабатываемого материалов. Пленки могут быть предварительно нанесены или непрерывно возобновляться в процессе обработки, например натиранием. Из выпускаемых промышленностью полимеров и пластмасс лучшими антифрикционными свойствами обладают фторопласт-3, фторопласт-4, полиамидные смолы АК-7, П-610, капрон, тексто-литы. Широко используются композиционные полимерные материалы, содержащие в качестве наполнителя графит, МоЗг, фторопласт-40 с наполнителями, капрон с наполнителями АТМ-2 и др. Промышленность выпускает широкий ассортимент твердых дисульфидмолибденовых смазок в виде паст, суспензий, брикетов, порошка Мо8г [2, 13]. [c.275]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...