Композиционды материалдар.

Қазіргі заманның техникалары материадарға өте жоғарғы сұранысты қажет етеді.Ең бірінші ол динамикалық конструкцияларда қолданылатын материалдарға қатысты,ол жерде тек жоғарғы дәрежелік қаттылық емес, сол сияқты кішкентай массаны да қажет етеді. Динамикалық конструкциялардың эффектілігін(авиационды, энергетикалық және космостық құралдар) материалдың конструкциялық эффектілігін жоғарылату арқылы көтеруге болады. Жай материалдарды қолдану бізге керек нәтижені бермейді, берілген қасиет бойынша материалды алу үшін, әртүрлі компоненттердің қосындысы қажет.Композиционды материалдар(композиттер)-екі немесе одан да көп, жеке құрамы сақталған компоненттерден алынатын гетерофазалық жүйе. Композиттің құрылымында толырғыш(армирленген компонент) және байланыстырғыш(матрица) айта кетейік. Композит қасиетіне матрица арқылы байланысқан ең басты әсер- толтырғыш көрсетедіКомпозиционды конструкциялық материалға келесі сипаттамалар сәйкес келеді:
-Материал компоненттерінің құрамы мен пішіні алдын-ала белгілі;
-Компоненттер материалдың керекті қасиетін қамтамасыз етуге қажет көлемде ғана болады;
-Материал макромасштабта біртекті, ал микромасштабта біртекті емес болады(компоненттер қасиеті бойынша ажыратылады және олардың арасында айқын шекаралары болады);
-Алынған композиционды материал жеке компоненттерде жоқ қасиеттерге ие болады.
Композиционды материалдардың класификациясыМатрица типі бойынша композиционды материалдар метал және бейметал матрица комозитттеріне бөлінеді. Полиматрицалық композиттер- химиялық құрамы әртүрлі, қатарлы қабаттардан тұратын, матрицалары біріккен материал,Бір композиционды материалда, бір-бірінің қасиеттерін толықтыратын бірнеше әртүрлі толықтырғыштар болуы мүмкін. Мұндай композиттер полиармирленген деп аталады.Металдар және олардың қортпалары, органикалық және бейорганикалық полимерлер, керамика және басқа да заттар матрицалық материалдар болуы мүмкін. Армирленген жіпшелердің табиғатына қарай ажыратуға болады, мысалы, келесі полимерлі матрицадағы композиттер: көміртекті пластиктер, боропластиктер, әйнек пластиктер, органопластиктер және т.б.Композиционды материалдардың қасиеті тек толтырғыш пен матрица қасиеттеріне байланысты емес, сол сияқты толтырғыштың пішініне және армирлеу әдісіне байланысты. Толтырғыштарды үш маңызды топқа бөлеміз нөль-өлшемді, бұл толтырғыш арқылы дисперсті-қатайтылған композиттер алынады; бірөлшемді, бұл толтырғыш жіпшелі композиттерді алу үшін қолданылады; екіөлшемді, қабат композиттерді алу үшін арналған. Жіпшелер үзілмелі және үзіліссіз болып екіге бөлінеді және матаны құрауы мүмкін(сол себепті жіпшелі композиттерді екіөлшемді толтырғыштар арқылы шығарса болады).Композиционды материалдар армирлеу схемасына байланысты астындағыдай болуы мүмкін:хаосты армирленген, мұнда нөль-өлшемді және бірөлшемді толтырғыштар қолданылады;бірөлшемді армирленген, бұл екі жағдайда болады:
-нөль-өлшемді толтырғыштың бөлшектері салыстырмалы түрде қатар орналасқан кезде және олардың бір бағыттағы арасындағы арақашықтық басқа бағыттармен салыстырғанда аз болғанда;
-жіпшелер(үзілмелі де, үзіліссіз де) бір бағытта орналасқан кезде.
екіөлшемді армирленген, мынандай жағдайларда пайда болады:
-нөль-өлшемді толтырғыштың бөлшектері салыстырмалы түрде қатарлас орналасқан кезде және әр қабатында жазық торлар түйін болып жататын болса;
-бір бағытта жіберілген үзіліссіз жіпшелер кеңістікте параллель бөлінген қабаттарды құрағанда және қасында жатқан қабаттардағы жіпшелердің бағыттары перпендикуляр болуы керек, нәтижесінде қабат-қабат композит пайда болады;
-жіпшелер маталық қабатты құрағанда;
-тұтас қабаттарды қолданған жағдайда.кеңістікте армиленген, мынандай жағдайларда пайда болады:
-нөль-өлшемді толтырғыштың бөлшектері салыстырмалы түрде қатарлас орналасқан кезде және кеңістік торды құрағанда;
-бір бағытта жіберілген үзіліссіз жіпшелер кеңістікте бөлінген перпендикуляр қабатты құрағанда, бірақ қасында жатқан қабаттардағы жіпшелердің бағыттары үш өлшемді кеңістікте перпендикуляр болуы керек;
-маталық қабаттар үш өлшемді кеңістікте перпендикуляр болғанда.