5396518273

204 M. Rajczyk, B. Stachecki

Fazę rozproszoną, której główną rolą w kompozytach jest poprawienie właściwości mechanicznych, można podzielić (rys. 2) na trzy główne grupy.

KOMPOZYTY

-U-    -!>

umacniane cząstkami    umacniane włóknami    strukturalne

dużymi    cząstkami ciągłymi nieciągłymi    laminaty kompozyty

cząstkami dyspersyjnymi    (krótkimi)    wielowarstwowe

zorientowanymi przypadkowo zorientowanymi

Rys. 2. Podział kompozytów z uwzględnieniem typu fazy rozproszonej (zbrojenia) [3]

W przypadku kompozytów zbrojonych cząstkami wyróżniamy dwa podtypy, w zależności od zastosowanej wielkości cząstek. Jako „cząstki dyspersyjne” traktowane są te, których połączenie z osnową następuje na poziomie mikroskopowym (atomowym lub molekularnym) - jako przykład można wskazać kompozyt gumy z sadzą (15-K30% objętości) powszechnie wykorzystywany do wyrobów oponiarskich. Drobne cząstki sadzy o wielkości 2(K50 nm dodane do gumy w trakcie procesu wulkanizacji znacząco poprawiają sprężystość i wytrzymałość, w szczególności (co ważne dla tego typu produktów) wzmacniają odporność na rozrywanie, ścieranie i czynniki chemiczne. Alternatywnie dla kompozytu zbrojonego małymi cząstkami najbardziej popularny przykład kompozytu umacnianego dużymi cząstkami (często zwanego kompozytem agregatowym) stanowi beton. Rolę fazy ciągłej pełni cement, zaś zbrojenia - kruszywo. W tak zbrojonych kompozytach (w stosunku do kompozytów zbrojonych dyspersyjnie) przenoszenie obciążeń zewnętrznych jest wynikiem wspólnej nośności matrycy oraz fazy rozproszonej, której samodzielna sztywność i twardość jest większa od sztywności i twardości otaczającej je matrycy. W związku z tym ulega także zmianie mechanizm oddziaływania cząstek z osnową. Umocnienie kompozytu cząstkami polega na odpowiednim nasyceniu matrycy tak, aby wzmocnienie było efektywne, lecz również po to, aby nie powodować odkształceń matrycy w obszarze położonym w pobliżu każdej cząstki. Cząstek powinno być proporcjonalnie dużo (najczęściej 2CH-90%), powinny odznaczać się zbliżonymi wymiarami we wszystkich kierunkach i równomiernym ułożeniem. Również beton zbrojony (prętami, drutami lub siatkami) pełni rolę kompozytu, celowo wzmocnionego stalą w celu zwiększenia możliwości naprężeń rozciągających. Oprócz betonu, kompozytem najbardziej zaawansowanym technologicznie są obecnie cermety, czyli spieki ceramiczno-metalowe, które znalazły szerokie zastosowanie przy produkcji wysokiej jakości narzędzi tnących.