25 (251)

2008-12-19

KOMPOZYTY WZMACNIANE CZĄSTKAMI

•    Obciążenie przenosi zarówno osnowa jak i inkluzja

•    Twarde cząstki ograniczają odkształcenia osnowy - jeżeli wartość naprężeń przekroczy ~ 3 x granicę plastyczności -zniszczenie materiału

Kompozyty włókniste

•    Włókna: mocne, sztywne, lekkie

•    Podział: wiskery i włókna

•    Wiskery: cienkie monokryształy o dużym stosunku długości do średnicy, są najmocniejszymi materiałami o R_m zbliżonej do wytrzymałości teoretycznej.

•    Wytrzymałość kompozytu rośnie ze wzrostem l/d włókna

Osnowa kompozytów Osnowa:

a)    polimery utwardzalne: epoksydy, poliestry, fenoplasty, fluorowęglany, poliamidy

b)    polimery termoplastyczne: polieteroketon -bardziej ciągliwe, mniejsza odporność na temperaturę

c)    metale: Al, stopy Al-Li, Mg, Ti

d)    ceramika: SiC, SiN, Al₂0₃

Wypełnienie kompozytów włóknistych		Projektowanie kompozytów
• Włókna szklane: wysoka wytrzymałość, mała sztywność, duża gęstość, najniższe koszty		• Włókna muszą wykazywać adhezję do matrycy
• Włókna węglowe: wysoka wytrzymałość, wysoki moduł		• Współczynniki rozszerzalności cieplnej zbliżone
sprężystości, mniejsza gęstość niż szkła		• Osnowa winna dokładnie wypełniać przestrzeń
• Włókna borowe: wysoka wytrzymałość, duża sztywność, duża gęstość, najwyższy koszt, wewnątrz włókna		między włóknami
wolframowe		• Krytyczna długość włókna: lk = Rm d/ Tk
• Włókna aramidowe: największy stosunek wytrzymałości do		• Wzrost zawartości włókien-wzrost
gęstości, wysoki koszt • Inne włókna: poliamidowe, SiC, stalowe, V, Mo		wytrzymałości i sztywności kompozytu • Objętość zajęta przez włókna do 80%

2