5396518272

Współczesne materiały kompozytowe. Wybrane kierunki rozwoju nowych technologii 203

tych nowoczesnych technologii całkowicie spełniają najsurowsze wymagania wytrzymałościowe.

1. KLASYFIKACJA MATERIAŁÓW KOMPOZYTOWYCH

Pojęcie „kompozyt” (łac. compositus - złożony) oznacza materiał wytworzony w sposób sztuczny, złożony co najmniej z dwóch faz, tworzący strukturę niejednorodną materiałowo [1]. W skład kompozytu mogą wchodzić dowolne materiały (metale, ceramika, szkło itd.). Dzięki odpowiednim kombinacjom składników kompozytowych otrzymujemy materiał kompozytowy o wymaganych właściwościach i parametrach, które indywidualnie - w przypadku pojedynczego materiału -nie mogłyby zostać osiągnięte (lub osiągnięcie ich nie niosłoby wymiernych korzyści). Można wskazać, że tak silny nacisk na rozwój kompozytów zależy od dwóch głównych czynników - pierwszy z nich to przede wszystkim niska waga struktury. Drugim z czynników są doskonałe właściwości mechaniczne i wytrzymałościowe powstałej struktury: wysokie współczynniki na rozciąganie, odporność na udary, rozpraszanie energii, odporność ogniowa czy sztywność konstrukcji. Każdy kompozyt składa się minimum z dwóch faz: fazy ciągłej (tzw. osnowy lub matrycy) oraz fazy rozproszonej zwanej także zbrojeniem [2]. Dokonując podziału kompozytów ze względu na materiał matrycy, wyróżniamy:

-    osnowy metaliczne (MMC - metal matrix composites),

-    osnowy ceramiczne (CMC - ceramic matrix composites),

-    osnowy polimerowe (PMC - polymer matrix composites).

Cechy powstałego kompozytu są funkcją składowych cech poszczególnych faz, jednakże w zależności od położenia i typu fazy rozproszonej uzyskujemy różnorodne cechy wynikowe. Na rysunku 1 przedstawiono schematy zróżnicowanej geometrii fazy rozproszonej.

Rys. 1. Schematy różnorodnej geometrii oraz cech przestrzennych fazy rozproszonej wpływającej na cechy powstałego kompozytu [2]: a) koncentracja, b) rozmiar, c) kształt, d) rozłożenie, e) orientacja