Введение

Большое значение в последнее время приобрели методы создания композиционных материалов (КМ) с ценным комплексом свойств.

Успехи, достигнутые в этой области, позволяют говорить о появлении нового класса конструкционных материалов, способных не только конкурировать с традиционными материалами, но и поднять на качественно новый уровень машиностроение, строительство, электронику и другие отрасли.

Быстрое увеличение производства КМ уже сегодня сопровождается заметным сокращением мощностей в металлургии во многих экономически развитых странах. По оценкам специалистов, производство КМ в 2005 году только в развитых странах достигло 3 млн. т. На КМ сегодня приходится более 15% стоимости всех используемых конструкционных материалов.

В настоящее время наибольшее распространение получили КМ на полимерной основе, причем в качестве матрицы используют все известные гомо- и гетероцепные полимеры, наполнителей – органические и неорганические соединения.

Применение гетероцепных полимеров обусловлено наличием в их цепи химически активных групп, в результате чего композиты, изготовленные на их основе, обладают высокими механическими свойствами благодаря более прочному каркасу. Однако по стоимости они существенно превосходят композиты на основе гомоцепных полимеров.

Для экономики любого производства важно использование более дешевых материалов без потери эксплуатационных или физико-химических характеристик продукта.

Целью настоящего проекта является разработка композита на основе более дешевых компонентов и технологической схемы его производства. Для получения более высоких характеристик продукта были использованы современные достижения в области модификации исходных материалов и соответствующая техника.

1. Аналитический обзор

1.1 Общее представление о композиционных материалах (КМ)

1.1.1 Понятие КМ

Композиционные материалы представляют собой многофазные системы, полученные из двух или более компонентов и обладающие новым сочетанием свойств, отличным от свойств исходных материалов, но с сохранением индивидуальности каждого компонента. [1]

композиционный материал техника прогрессивный

1.1.2 Состав КМ

Простейший композит состоит из наполнителя и полимерной матрицы.

В большинстве случаев компоненты композиции различаются по геометрическому признаку. Один из компонентов может быть непрерывным по всему объёму КМ или в объёме, существенно превышающем объём минимальных составляющих второго компонента. В этом случае непрерывный компонент называется матрицей, а наполнитель, являющийся прерывистым, разъединенным в объёме КМ, – армирующим. Смысл термина «армирующий» расширяется в этом случае и звучит, как «введенный в материал с целью изменения его свойств», а не только «упрочняющий», как его обычно понимают. Деление компонентов КМ на матричный или армирующий не имеет смысла, если оба компонента равнозначны по геометрическому признаку.

С точки зрения размерности частиц наполнителя композиционные материалы в свою очередь подразделяются на макрокомпозиционные (размеры частиц дисперсной фазы более 10-6 м.) и микрокомпозиционные (размеры частиц дисперсной фазы лежат в интервале 10-8 10-6 м.). ............