Композиционные материалы, их производство и область применения

Нынешнее столетие, по аналогии с бронзовым или железным веком, можно уверенно назвать веком композиционных материалов. Появление этого термина относится к средине прошлого столетия, но само понятие не является новинкой - использование комбинаций разных материалов применяли при сооружении жилищ строители древнего Вавилона и Рима, мастера Древней Греции и московские зодчие. Кроме того, образцы композиционных материалов в большом разнообразии создала сама природа - это кости, древесина, панцири животных и т.д. Композиционные материалы отличаются хорошими качественными характеристиками и привлекательным внешним видом.

Эти материалы в своем составе имеют несколько компонентов: пластичную основу, которую называют матрицей, и наполнители, которые позволяют придать исходной смеси оригинальные свойства, изначально для нее не характерные. Особенностью композиционных материалов является присутствие границ между компонентами, которые еще называют фазами.

Производство этих элементов преследует цель создания новых продуктов, которые обладали бы высочайшим качеством, необходимым для развития современной науки и производства. Для достижения необходимого результата используется изменение соотношений количества матрицы и наполнителей, активно применяются специальные реагенты. Немаловажное значение при изготовлении композитов имеет расположение элементов в самом материале, их упорядоченность по отношению друг к другу и в предполагаемом направлении воздействия нагрузок. Чем выше прочность композита, тем более высокую упорядоченность имеет его структура.

Сегодня под понятием композиционные материалы подразумевается все разнообразие искусственно созданных продуктов при условии, что процесс их производства отвечает основному принципу создания композитов. Существенному возрастанию интереса к разработке и производству новых материалов способствует несоответствие традиционных образцов требованиям современной инженерной практики.

Из чего состоят композиционные материалы

В качестве матрицы при их изготовлении обычно используют: цементы, металлы, полимеры, керамику. Наполнителями при этом могут служить природные и искусственно созданные вещества, имеющие волокнистую, листовую, дисперсную, крупноразмерную формы (в последнее время также стали применяться микродисперсные формы и наночастицы).

Многокомпонентные композиционные материалы подразделяются на: гибридные, включающие в свой состав разные наполнители, и полиматричные, сочетающие в одном материале несколько матриц.

Область применения композиционных материалов

Поскольку, создавая композиционные материалы, им целенаправленно придают разные свойства, то и область их применения предполагается достаточно обширная. Благодаря своей структуре и составу, композиты могут иметь радиопоглощающие свойства или быть радиопрозрачными, они с легкостью могут справиться с теплозащитой космических станций. Композиционные материалы используются в качестве прочных и надежных строительных материалов и красивой декоративной отделки. Трудно переоценить возможности развития и совершенствования производства и технологий, которые дает применение композитов в электронике, медицине, металлургии, спорте, искусстве.

Теперь вы знаете многое о том, что представляет собой производство композиционных материалов!