Композитные материалы: свойства, виды, назначение


Композитные материалы: свойства, виды, назначениеНаш век можно смело назвать временем композитных материалов: традиционные материалы уступили место композитам, поскольку именно они отвечают требованиям современной инженерии.

Что такое композитные материалы

Композиты — это искусственно созданные материалы, структура которых включает в себя основу (матрицу) и наполнители, которые усиливают материал. Между всеми слоями композита есть граница разделения фаз. Данные материалы возникли как результат сочетания нескольких компонентов, которые влияют друг на друга, а их сочетание — позволяет получить новые свойства. Изменяя составляющие композитов, их пропорции и использование дополнительных компонентов — можно достигнуть любого требуемого эффекта, что приводит к появлению нового продукта на рынке материалов. Составляющими композитных материалов могут служить самые разные вещества – от цемента до различных металлов плюс полимерные соединения.

В роли наполнителя композитов выступают разные природные, а также синтетические вещества различной формы — мелко и микродисперсные, волокнистые, листовые и др. Также в композитах может использоваться несколько матриц или наполнителей.

Для роста прочностных характеристик важную роль играет строгий порядок структуры композитных материалов. В настоящее время нет ни одной отрасли техники и промышленности, которая бы смогла обойтись без современных высококачественных материалов.

Виды композитов

Структурно данные вещества можно разделить на:

  • волокнистые — укрепляют материал нитями или волокнами;
  • слоистые — компоненты расположены слоями;
  • дисперсноупрочненные — матрица наполнена частицами армирующего волокна размером 0,01-0,1 мкм, количество которого достигает 15%;
  • с упрочненные частицами — размер частиц больше 1 мкм, а их количество равняется ¼ вещества;
  • нанокомпозиты содержат в себе очень маленькие частицы, размер которых 10-100 нм.

Композиты прочно вошли в жизнь современного человека — их можно встретить на каждом шагу. Самые распространённые их примеры — это бетон, органопластика, стеклопластика, углепластика, боропластика и др. Композитные материалы активно применяют в строительстве, машиностроении, компьютерных технологиях, производстве спортинвентаря, стоматологии. В эпоху активного развития нанотехнологий особое внимание уделяют исследованиям и разработкам в сфере нанокомпозитов. С уверенностью можно утверждать, что композитные материалы — это будущее и настоящее многих сфер промышленности.