Классификация композитных материалов по наполнителю: Композитные материалы в стоматологии

Содержание

Классификация композиционных материалов Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №12/2017 ISSN 2410-6070_

3. Тагер, А.А. Физико-химия полимеров / А.А. Тагер. — М. : Научный мир, 2007. — 573 с.

4. Кулезнев, В.Н. Химия и физика полимеров / В.Н. Кулезнев, В.А. Шершнев. — М. : Колос, 2007. — 367 с.

5. Шевченко, В.Г. Основы физики полимерных композиционных материалов : учеб. пособие / В.Г. Шевченко. — М. : Изд-во Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова, 2010. — 98 с.

6. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология : учебное пособие вузов / М.Л. Кербер, В.М. Виноградов, Г.С. Головкин [и др.] ; под ред. А.А. Берлина. — СПб. : Профессия, 2008. — 560 с.

7. Pat. 6388043 US, C 08 G 018/48. Shape memory polymers / R.S. Lager, A. Lendlein. — Publ. 15.05.2002.

© Шаймухаметова Л.Ф.,2017

УДК 621.775.8

Шакиров А.А.

Студент группы КТО-148М, УГАТУ г. Уфа, Российская Федерация E — mail: [email protected]

КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Аннотация

В данной статье рассмотрена классификация композиционных материалов, их отличие между собой и практическое применение.

Ключевые слова

Композиционный материал, классификация, дисперсно-упрочненные, волокнистые, слоистые, применение.

Традиционно применяемые металлические и неметаллические материалы в значительной мере достигли своего предела конструктивной прочности. Развитие современной техники требует создания материалов, которые могут надежно работать в сложных комбинациях силовых и температурных полей, при воздействии на них агрессивных сред, разного рода излучений и высокого давления. Обычно требования, которые предъявляются к материалам несут в себе противоречивый характер. Удовлетворить этим требованиям можно путем использования композиционных материалов [1, 3, 4].

Композиционным материалом называют объемно-гетерогенную систему, которая состоит из сильно различающихся по свойствам, взаимно нерастворимых компонентов, строение которой позволяет использовать достоинства каждого из них.

Композиты состоят из пластичного матричного материала-основы и более твердых прочных компонентов, которые являются наполнителями. Свойства компонентов зависят от свойств матрицы-основы, наполнителей и прочности связи между ними.

Матрица связывает композицию в монолит и придает ей форму. Также основной функцией матрицы является передача внешних нагрузок арматуре из наполнителей. В зависимости от материала основы различают композиты с металлической матрицей, или металлические композиционные материалы (МКМ), с полимерной — полимерные композиционные материалы (ПКМ) и с керамической — керамические композиционные материалы (ККМ) [1, 5].

Наполнители участвуют в упрочнении композитов. Их также иногда называют упрочнителями. Они имеют очень высокие механические свойства. А именно, прочность, твердость и модуль упругости. По типу упрочняющих наполнителей композиционные материалы разделяют на дисперсно-упрочненные, волокнистые и слоистые. Их схемы представлены на рисунке 1:

а 6 в

Рисунок 1 — Схемы строения композитов: а — дисперсно-упрочненных; б — волокнистых; в — слоистых

В дисперсно-упрочненные композиты искусственно вводят мелкие равномерно распределенные тугоплавкие частицы карбидов, оксидов и др., которые не взаимодействуют с матрицей и не растворяются в ней вплоть до температуры плавления фаз. Чем меньше частицы упрочнителя и их межмолекулярное расстояние, тем прочнее композиционный материал. В отличие от волокнистых в дисперсно-упрочненных композитах основным несущим элементом является матрица. Упрочнение материала за счет дисперсных частиц наполнителя обеспечивается путем сопротивления движению дислокаций при нагружении, что затрудняет пластическую деформацию. Эффективное сопротивление движению дислокаций создается до температуры плавления матрицы, из-за этого дисперсно-упрочненные композиты отличаются высокой жаропрочностью и сопротивлением ползучести [2, 4, 5].

Прочность и жесткость таких материалов определяется свойствами армирующих волокон, воспринимающих основную нагрузку. Армирование дает больший прирост прочности, но дисперсное упрочнение технологически легче осуществимо.

Помимо высокой прочности и жесткости основными требованиями, предъявляемыми к волокнам для композитов, является хорошее смачивание материала волокна расплавленной матрицей в процессе его изготовления. Важными условиями являются слабое взаимодействие волокна с материалом матрицы и его высокая окислительная стойкость.

Слоистые композиционные материалы набираются из чередующихся слоев наполнителя и матричного материала. Слои наполнителя в таких композитах могут иметь различную ориентацию. Возможно поочередное использование слоев упрочнителя из различных материалов с разными механическими свойствами. Материалами основы композитов со слоистым строением являются пластмасса, металл или керамика. В качестве наполнителей применяют полимерные волокна, ленты из тканей и др. Хорошо известные ламинаты, изготовленные из смол, армированные полимерными волокнами или стеклотканью. Их широко применяют в строительстве, машиностроении, мебельной промышленности, спортивном снаряжении, домашнем хозяйстве.

Встречаются композиты, в которых слоистым связующим веществом являются алюминиевые, медные, титановые, никелевые листы и фольга, а слоями, определяющими специальные свойства и применение, -керамика или другие металлы.

Слоистые керамические композиты используют в экстремальных условиях. Компонентами этого типа композитов чаще всего являются керамика, углерод и металлы, например, корунд, пиролитический графит, карбиды, оксиды, нитриды в композиции с алюминием, медью, титаном, никелем, кобальтом, танталом и железом. Такие материалы чаще всего применяются в космических аппаратах для изготовления теплоизоляционных силикатных плиток из корунда, углеродных карборундовых ламинатов.

Таким образом, виды композиционных материалов различаются по своим свойствам и строению. Каждый из них в классификации имеет свое особое и значительное место. Их применение в промышленности обеспечивает наиболее высокие эксплуатационные, теплофизические, механические, технологические свойства выпускаемой продукции.

Список использованной литературы: 1. Материаловедение: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Ю.П. Солнцев, С.А. Вологжанина, А.Ф. Иголкин. — 11-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2016. — 496 с.

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №12/2017 ISSN 2410-6070_

2. Producing multilayer composites based on metal-carbon by vacuum ion-plasma method Shekhtman S.R., Sukhova N.A. Journal of Physics: Conference Series. 2016. Т. 729. № 1. С. 012010.

3. Synthesis of multilayer vacuum ion-plasma coatings ti-tin during the surface modification Shekhtman S.R., Sukhova N.A. Materials Science Forum. 2016. Т. 870. С. 113-117.

4. Assessment of quality of innovative technologies. Ismagilova L.A., Sukhova N.A. International Journal for Quality Research. 2016. Т. 10. № 4. С. 707-718

5. Каблов Е.Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года / В сб. Авиационные материалы и технологии: Юбилейный науч.-технич. сб. (приложение к журналу «Авиационные материалы и технологии»). М.: ВИАМ. 2012. С. 1-7.

© Шакиров А.А., 2017

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ

УДК 632.08

Даниловских М.Г.,

к.с.х.н, доцент НовГУ, г. Великий Новгород, РФ Е-mail: Mikhail. Danilovskikh@novsu. ru

Винник Л. И., к.с.х.н, доцент НовГУ, РФ г. Великий Новгород E-mail: [email protected]

ОБРАБОТКА С БПЛА ПОСЕВОВ ВЕГЕТИРУЮЩИХ РАСТЕНИЙ

Аннотация

В статье рассматривается эффективность применения беспилотного летательного аппарата модели «DJI Phantom 4» для лазерной обработки вегетирующих посевов моркови сорта Анастасия F1, как одна из основных овощных культур, районированных в Северо-Западном регионе. Данная обработка способствует стимулированию развития растений на начальных этапах вегетации и как следствие в более поздних этапах роста, а также улучшению основных показателей роста и развития растений, повышения их устойчивости к некоторым болезням и урожайности. Вместе с тем такая обработка дает значительное повышение сохранности корнеплодов без дополнительных капиталовложений в овощехранилище.

Ключевые слова

Беспилотный летательный аппарат БПЛА, лазерная обработка вегетирующих растений, двухкоординатное сканирующее лазерное устройство, полупроводниковый лазер.

Актуальность

Традиционные химические технологии получения сельскохозяйственной продукции экологически не безопасны. Сейчас в РФ и странах ЕС проводятся реформы, направленные на ограничение использования химических средств в первую очередь фунгицидов и гербицидов, при возделывании сельскохозяйственных культур. Как правило, они приводят к снижению плодородия почв, накоплению в них остаточных продуктов вредных для растений и ухудшению экологического состояния окружающей среды. В связи с этим большинство разрабатываемых технологий направлено на минимизацию или полное исключение химических средств защиты.

Перспективной альтернативой химическим методам является разработка и внедрение лазерных технологий, включающих как предпосевную обработку семян, так и обработку во время вегетации растений как зерновых, технических, так и овощных культур для их обеззараживания, стимуляции роста и развития растений при их обработке на полях с целью устойчивости к ряду болезней в процессе вегетации [1-5]. Приемы лазерной агротехники используются в комплексе с другими традиционными агротехническими мероприятиями и с минимальными затратами вписываются в существующий порядок сельскохозяйственных работ.

Среди лазерных технологий большое распространение получила предпосевная обработка семян сельскохозяйственных растений. По многолетним данным ряда исследователей, эта обработка увеличивала урожайность ячменя на10-15% [6], ржи и пшеницы на 17-27% [7], кукурузы на 10-15%, сахарной свеклы до 30% [8].

Особый интерес представляют способы лазерной стимуляции растений непосредственно в процессе их вегетации. Такой технологический прием приводит к ускорению роста и развития растений, повышению урожайности сельхозкультур, а также профилактики болезней растений при вегетации (при этом сроки созревания наступают раньше на 5-10 дней), повышению сохранности урожая без дополнительных капиталовложений в овощехранилище.

Классификация ПКМ | Полимерные композиционные материалы

Для лучшего понимания и усвоения материала по полимерным композиционным материалам необходимо их классифицировать.
Существует несколько видов классификации ПКМ, в основу которых положены различные признаки. Однако из-за многообразия ПКМ и способов получения единой их классификации не существует. Так как все ПКМ состоят из полимерной матрицы и содержат наполнитель, то можно провести классификацию по агрегатному состоянию и геометрической форме наполнителя. Такая классификация (рис.) наиболее предпочтительна и с позиции изучения полимерных композиционных материалов.

Согласно этой классификации (рис.), наполнители в полимерной матрице могут находиться в твердом, жидком, и газообразном состояниях, и как особый вид состояния наполнителя можно выделить полимерное состояние. Геометрическая форма наполнителя оказывает огромное влияние на свойства ПКМ. Поэтому, используя наполнитель различной формы, или изменяя форму наполнителя путем модифицирования условий получения, можно в широких пределах регулировать многие свойства ПКМ.
Твердые наполнители вводят в полимер для самых различных целей. В большом числе случаев эти наполнители вводят для повышения прочности полимеров. Такое действие наполнителей на полимеры обычно называют усилением. Дисперсными наполнителями усиливают в основном эластомеры, и получают при этом резины.
Одной из важнейших целей введения твердых дисперсных наполнителей является удешевление полимеров. Для этого в полимер вводят большое количество дешевого наполнителя.
Кроме того, большое количество композиций содержит дисперсный наполнитель для придания полимерам самых разнообразных специальных (специфических) свойств. Сюда можно отнести придание полимерам нужного цвета, повышение липкости к металлам и другим веществам, придание электропроводности, улучшение теплопроводности, защита от ультрафиолетового излучения, снижение или повышение коэффициента трения, снижение горючести и регулирование многих других свойств полимеров.

Применение волокнистых и пластинчатых наполнителей позволяет во много раз повысить прочность полимеров. Волокнистые и пластинчатые наполнители используют чаще для усиления жестких реактопластов (стеклопластики, углепластики, прессовочные композиции), и значительно реже – для усиления термопластов и эластомеров.
Смешение полимеров используют, прежде всего, для расширения ассортимента полимерных материалов и для придания им нужных свойств. Например, для придания хрупким полумерам повышенной ударной вязкости и морозостойкости, для получения смесевых термоэластопластов, для удешевления дорогостоящих полимеров, для снижения усадки и для многих других целей.
Введение низкомолекулярных жидкостей в полимеры применяется в основном для пластификации полимеров (снижения температуры стеклования и текучести полимеров).
Пенопласты нашли в настоящее время очень широкое применение. Это звуко- и теплоизоляция, упаковка изделий, чувствительных к ударам и вибрации, изготовление всевозможных мягких изделий (игрушки, мебель, сиденья) и т.д.

Опубликовано в Введение в ПКМ

Композиционные материалы. Классификация и требования

ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

Министерство образования Иркутской области Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Иркутской области «Иркутский авиационный техникум» «УТВЕРЖДАЮ» Зам. директора по УР ГБПОУИО

Подробнее

Приложение А (справочное)

Приложение А Свойства металлов Таблица А1 Основные физические свойства некоторых чистых металлов Металл Хим. символ Атомный номер Плотность, г/см3 Тпл, С Уд. электр. сопрот., 10-8 Ом м Уд. теплоемк., Дж/(кг

Подробнее

В космические дали. ГЕККОН_Доклад

ГЕККОН_Доклад Название команды Название доклада Катализаторы В космические дали Д Тема докла да 2 3 4 а Одна из проблем человечества это освоение космоса, так как на Земле могут быть исчерпаны полезные

Подробнее

Лекция 4. Композиционные материалы

Лекция 4 Композиционные материалы Традиционно применяемые металлические и неметаллические материалы в значительной мере достигли своего предела конструктивной прочности. Вместе с тем развитие современной

Подробнее

RU (11) (51) МПК H01B 5/10 ( )

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ (19) RU (11) (1) МПК H01B / (06.01) 167 91 (13) U1 R U 1 6 7 9 1 U 1 ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ (12) ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ (21)(22) Заявка: 161466,

Подробнее

Тема: «Конструкция самолётов»

Тема: «Конструкция самолётов» Курс лекций для выпускников ВУЗов и специалистов неавиационного профиля ЗАО «Инженерный Центр ИКАР» Часть 5 Аскольд Иванович, Профессор, Доктор технических наук, Действительный

Подробнее

КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Министерство образования Российской Федерации НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ А.А. БАТАЕВ, В.А. БАТАЕВ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ СТРОЕНИЕ, ПОЛУЧЕНИЕ, ПРИМЕНЕНИЕ УЧЕБНИК НОВОСИБИРСК

Подробнее

АРМАТУРА КОМПОЗИТНАЯ ПОЛИМЕРНАЯ (АКП)

АРМАТУРА КОМПОЗИТНАЯ ПОЛИМЕРНАЯ (АКП) Тема 1. История возникновения, технология производства Зам. зав. лаб. коррозии и долговечности бетонных и железобетонных конструкций НИИЖБ им. А.А. Гвоздева, к.т.н.

Подробнее

Лекция 5 Классификация материалов

Лекция 5 Классификация материалов по структурным и функциональным признакам материалов Классификация по структурным признакам 1) агрегатное состояние: твердые материалы; жидкости; газы; плазма. 2. Классификация

Подробнее

Прессуемые алюминиевые сплавы.

Стр. 1 Прессуемые алюминиевые сплавы. Алюминиевые сплавы условно делятся на литейные (для производства отливок) и деформируемые (для производства проката и поковок). Далее будут рассматриваться только

Подробнее

МАТЕРИАЛЫ В АВТОМОБИЛЕСТРОЕНИИ

Открытое акционерное общество «АВТОВАЗ» Российская академия наук Поволжский филиал ИМЕТ им. А. А. Байкова Российская инженерная академия АНЦТ «Материалы и технология» Поволжского отделения МАТЕРИАЛЫ В

Подробнее

Н.Ф. Лукина, Л.А. Дементьева, А.А. Сереженков, Е.В. Котова, О.Г. Сенаторова, В.В. Сидельников, К.Е. Куцевич

Клеевые препреги и композиционные материалы на их основе Н.Ф. Лукина, Л.А. Дементьева, А.А. Сереженков, Е.В. Котова, О.Г. Сенаторова, В.В. Сидельников, К.Е. Куцевич Всероссийский институт авиационных материалов

Подробнее

Лекция МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ.

Лекция МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ. МЕТАЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ. КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТАЛЛОВ. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕДИЦИНСКИХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕТАЛЛОВ Лектор: Беда Наталья Павловна 1 Материаловедение Материаловедение наука,

Подробнее

1.11.Диаграмма состояния 4-го рода.

Предисловие ЧАСТЬ 1 Металлические авиационные материалы Глава 1. Основы теории сплавов 1.1.Атомы и связи между ними. 1.2.Кристаллическое строение металлов. 1.3.Основы строения сплавов. 1.4.Кристаллическое

Подробнее

ИНСТИТУТ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И ЗОЛОТА

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ИНСТИТУТ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И ЗОЛОТА Технологический факультет КАФЕДРА КОМПОЗИЦИОННЫЕ

Подробнее

КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Министерство образования и науки Российской Федерации Южно-Уральский государственный университет Кафедра «Станки и инструмент» 620.22(07) С217 В.Н. Сафин КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ Текст лекций Челябинск

Подробнее

Наполнители для теплопроводящих клеев

ВИАМ/2005-204279 Наполнители для теплопроводящих клеев Я.Л. Абелиов Февраль 2005 Всероссийский институт авиационных материалов (ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ) крупнейшее российское государственное материаловедческое

Подробнее

Углепластиковая ламель CarbonWrap Lamel T- 50/58

Углепластиковая ламель CarbonWrap Lamel T- 50/58 Система внешнего армирования: пластины из углеродных волокон Описание Предназначена для увеличения несущей способности и ремонта: бетонных, железобетонных,

Подробнее

Углепластиковая ламель CarbonWrap Lamel T- 50/98

Углепластиковая ламель CarbonWrap Lamel T- 50/98 Система внешнего армирования: пластины из углеродных волокон Описание Предназначена для увеличения несущей способности и ремонта: бетонных, железобетонных,

Подробнее

АЛЮМИНИЙ И СПЛАВЫ НА ЕГО ОСНОВЕ

Министерство образования и науки Российской Федерации Автономное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ

Подробнее

УДК ББК 30.6 Ч-34

УДК 620.22-419.8 ББК 30.6 Ч-34 Электронный учебно-методический комплекс по дисциплине «Теория и технология литейных композиционных материалов» подготовлен в рамках инновационной образовательной программы

Подробнее

МЕХАНИКА КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени академика С.П. КОРОЛЁВА (национальный

Подробнее

PACS: Lf, d

12 мая 05 Электропроводность композитов с нестехиометрическими соединениями титана А.В. Ишков, А.М. Сагалаков Алтайский государственный университет, Барнаул E-mail: [email protected] Поступило в Редакцию

Подробнее

Пояснительная записка

Пояснительная записка Рабочая программа дисциплины «Неметаллические материалы, применяемые на автомобильном транспорте» предназначена для реализации требований к минимуму содержания и уровню подготовки

Подробнее

Композиционные материалы. Классификация. Физико-химические свойства. Методика приготовления и применения композитов химического отверждения. Ошибки и осложнения при работе с ними

Композиционные материалы химического отверждения

· Паста-паста

· Порошок-жидкость

· Паста-жидкость

ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА

· Равномерность полимеризации

· Простота применения

· Минимальное время изготовления реставрации

Отрицательные свойства:

— Требуют смешивания компонентов, в результате чего возможна пористость материала

— Сложность в приготовлении и работе (трудно рассчитать количество материала; меняют вязкость в процессе работы)

— Реставрация с течением времени темнеет («аминовое окрашивание» из-за оставшихся в материале непрореагировавших активаторов)

— Низкая износостойкость

— Невысокие эстетические свойства

Напряжения могут вызвать образование трещин на поверхности пломбы, вследствие чего произойдет выпадение частиц наполнителя, т. е. повысится истираемость пломбы. Эти особенности свойств материалов требуют особой методики пломбирования композитными материалами.

При пломбировании применяют композитные материалы химического и светового отверждения. При затвердевании первых полимеризационная усадка происходит в направлении центра, а при затвердевании вторых — источника света или протравленной эмали.

Независимо от способа отверждения процесс полимеризации начинается с возбуждения молекул инициатора. Под действием светового потока или химического активатора они преобразуются в радикалы.

В качестве инициатора композитные материалы химического отверждения в большинстве случаев содержат, бензол-пероксид, который при смешивании реагирует с акселератором (третичным амином). При хранении материала произвольно образующиеся радикалы улавливаются ингибиторами (напр. 4-метоксифенол).

При приготовлении композитных материалов химического отверждения необходимо смешивать две пасты. При замешивании в материал попадают пузырьки воздуха. Классификация композитов:

1. По составу размера частиц наполнителя:

а) обычные – 8-12 мк (макронаполненные),

б) с малыми частицами – 1-5 мк (мининаполненные),

в) микронаполненные – 0,04-0,4 мк,

г) гибриды – 1-0,04 мк.

2. По способу отверждения:

а) химические (порошок – жидкость или паста– паста),

б) светоотверждаемые.

3. По назначению:

а) класс В – для полостей III, IV, V классов,

б) класс А – для I и II классов,

в) универсальные – гибридные фотокомпозиты.

4. По плотности:

а) обычной (средней) плотности,

б) высокой плотности (пакуемые),

в) низкой плотности (текучие, жидкие)

Представителями химических композитов типа порошок – жидкость являются отечественные акрилоксид и карбодент, условно относящиеся к композитам, т.к. наполнитель в них содержится в количестве от 10 до 40%, эвикрол (Чехия) – наполненный композит с обычным наполнением крупнодисперсными частицами.

Методика приготовления акрилоксида и карбодента сходна с методикой приготовления акриловых самотвердеющих пластмасс: в стеклянный тигель наливают мономер, затем добавляют порошок до насыщения. Этапы работы с химическими композитами представлены ниже в виде логико-дидактической схемы.

Дентин при работе с химическим композитом изолируют индифферентным прокладочным материалом, при работе с фотокомпозитом дентин протравливают 10% ортофосфорной кислотой с антисептиком в течение такого же времени, как и эмаль (30 секунд), или обрабатывают 30% ортофосфорной кислотой в течение 10 секунд, в противном случае возможно проникновение водного раствора этой кислоты по дентинным канальцам к пульпе и развитие в ней необратимых некротических изменений.

При пломбировании полостей по III и IV классу используют прозрачные целлулоидные сепарационные полоски, которые фиксируют в межзубной области светопроводящими клинышками. Это помогает восстановить контактный пункт и избежать наложения композита на десневой сосочек.

При пломбировании полостей V класса в межзубную десневую борозду вводят ретракционную нить (gingi-pak, uni-pak, siltrax plus и др.). Эти мягкие абсорбирующие хлопковые нити пропитаны кровоостанавливающими и сосудосуживающими средствами. Инструментарий для шлифовки и полировки пломб из композитов.

Коррекция окклюзии и шлифовка, а также анатомическая форма зубу придаётся с помощью алмазных боров мелкодисперсных, маркированных красным цветом, полировка проводится ещё более мелкодисперсными борами – жёлтым и белым. Боры, предназначенные для фиксации в турбинном наконечнике, должны иметь различную форму для создания анатомических образований, присущих данному зубу. Для полировки межзубных контактных пунктов используют полоски – штрипсы металлические и целлулоидные, разной степени дисперсности. Для придания поверхности блеска предназначена система полировочных дисков с дискодержателем для фиксации в угловом наконечнике. Диски имеют также различную степень дисперсности и маркированы различными цветами: от темно-коричневого до желтого и от черного до голубого. Чем темнее цвет, тем грубее диск. Окончательную полировку проводят циркулярными щёточками с нанесённой на них полировочной пастой. Работают щёточками, закреплёнными в угловом наконечнике, на скорости 10000 об/мин.

Пломбы из амальгам полируют специальными полирами, по внешнему виду сходными с шаровидными борами, отличие в том, что поверхность полиров гладкая, металлическая, не содержит насечек. Полиры фиксируются в угловом наконечнике. Композиты обрабатывают спустя 4-5 мин после пломбирования, амальгамы – в следующее посещение в связи с длительным временем кристаллизации материала.

 

Влияние содержания наполнителя на механические свойства полимерного композита

[1] С. Т. Петерс, Справочник по композитам, 2-е изд., Chapman & Hall, Лондон (1998).

[2] С.Цвебен, Композиционные материалы и механическое проектирование, Справочник инженера-механика, 2-е изд., Майер Куц, под ред. John Wiley & Sons, Inc., Нью-Йорк, (1998).

[3] Дж.Mleziva, J. Šňupárek, Polymery, výroba, structure, vlastnosti a použití, Praha (2000).

[4] Костиков В. И., Волоконная наука и технология, Chapman & Hall, Лондон (1995).

[5] А. Келли, Краткая энциклопедия композитных материалов, пересмотренное издание, Р. В. Кан и М. Бивер, Эд., Пергамон, Elsevier Science Ltd., Оксфорд (1994).

[6] А. Р. Бунселл, Армирующие волокна для композитных материалов, издательство Elsevier, Oxford (1998).

[7] Дж.В. Милевски, Х. С. Кац, Справочник по армированию пластмасс, Van Nostrand Reinhold Company, Нью-Йорк (1987).

Классификация, свойства, достоинства и недостатки

Композитный материал представляет собой комбинацию двух материалов с разными физическими и химическими свойствами. В сочетании они производят материал, который является специфическим для определенной работы, например, чтобы стать прочнее, легче или устойчивым к электричеству, а также улучшить прочность и жесткость.

Компоненты сохраняют свою идентичность внутри композита, то есть они не растворяются или полностью не сливаются друг с другом, хотя действуют согласованно.

Здесь мы узнаем о композитном материале, типах композитного материала и многом другом.

Введение в композитный материал:

Композитный материал, вероятно, является наиболее широко используемым материалом из-за его способности адаптироваться к различным ситуациям.

Легко смешивается с различными материалами и обладает желаемыми свойствами для выполнения определенных функций.

Композиционные материалы обладают повышенной прочностью и твердостью с меньшей плотностью, чем сыпучие материалы.

Свойства композитных материалов:

  • Прочность на разрыв композитных материалов в 4-6 раз выше, чем у традиционных материалов, таких как сталь, алюминий и т. Д.
  • Они обладают лучшими характеристиками кручения и жесткости.
  • Обладает высоким пределом усталостной выносливости (предел прочности до 60%).
  • Они на 30–45% легче алюминиевых конструкций, предназначенных для тех же функциональных требований.
  • Также имеет низкое энергопотребление.
  • Композиты производят меньше шума во время работы и обеспечивают меньшую вибрацию.
  • Композитные материалы еще более универсальны.

Типы композитных материалов:

1. Композиты с полимерной матрицей (PMC):

Состоит из полимерной смолы внутри типа матрицы, используется разнообразие и наибольшее количество.

Полимерные композиты, армированные стекловолокном (GFRP), представляют собой наибольшее количество произведенных полимерных композитов, армированных углеродным волокном (CFRP).

2. Высокопроизводительные композиты.

Это полимерные композиты, армированные арамидным волокном (AFRP).

Он состоит из высокопрочных, высокомодульных и ударопрочных композитов.

3. Композиты с металлической матрицей (MMC):

Он также является более пластичным по сравнению с матричным армированием.

Армирование может улучшить прочность, сопротивление истиранию, сопротивление ползучести, теплопроводность и стабильность размеров композитных композитов.

Композиты с металлической матрицей обладают дополнительной устойчивостью к экстремальным рабочим температурам, негорючести и коррозии органических жидкостей.

4. Металлические керамические композиты (CMC):

Для использования в условиях высоких температур и тяжелых нагрузок, например автомобильные и авиационные газотурбинные двигатели.

Обладает высокой прочностью, очень высокими рабочими температурами и малым весом.

Классификация композитных материалов:

Микросферы:

Они считаются одними из самых полезных фильтров.

Эта особая сила тяжести, фиксированная амплитуда частиц, мощность и управляемая плотность являются наиболее экстремальным свойством для переключения продуктов без ущерба для рентабельности или физических свойств.

Стабильные микросферы имеют относительно низкую плотность, что влияет на коммерческую ценность и вес готового продукта.

Исследования показывают, что их удельная прочность заложена в готовой форме, в которой они образуют компонент.

Полые микросферы, в основном, на силикатной основе, сконструированы с регулируемым удельным весом.

Они больше, чем неподвижные стеклянные сферы, используемые в полимерах, и коммерчески поставляются в широком диапазоне размеров частиц.

Композиты с наполнителем:

Наполнитель может быть основным компонентом или добавкой в ​​композит.

Частицы наполнителя могут иметь неправильную структуру или могут иметь точные геометрические формы, такие как многогранники, небольшие волокна или сферы.

Композитные наполнители с наполнителем могут быть основным компонентом или добавкой к композиту.

Частицы наполнителя могут иметь неправильную структуру или могут иметь точные геометрические формы, такие как многогранники, небольшие волокна или сферы.

Хлопья Структура:

Хлопья часто используются вместо волокна, поскольку его можно хранить в плотных упаковках.

Металлические хлопья, которые находятся в тесном контакте друг с другом в полимерной матрице, могут проводить электрическую энергию или тепло, противодействуя как хлопьям слюды, так и стеклу.

Гибкие материалы не будут дорогими в производстве и, как правило, будут иметь более низкую цену, чем волокно.

Композиты, армированные частицами:

Микроструктуры металлических и керамических композитов, которые показывают частицы одной фазы, рассеянные в другой, называются композитами, армированными частицами.

Квадратные треугольные и сферические формы арматуры распознаются, однако размеры всех их сторон считаются примерно одинаковыми.

Размер и объемная концентрация отличает его от материала с дисперсионным отверждением.

Ламинарный композит:

Ламинарный композит — это множество материалов во многих комбинациях, их можно описать как материалы, в которых слои материала связаны вместе.

Они могут состоять из нескольких слоев из двух или более металлических материалов поочередно или в заданном порядке, так как для определенной цели необходимо много номеров.

Армированный волокном компонент:

Волокна необходимы для армирования, поскольку они удовлетворяют заданным условиям и передают прочность для воздействия на матричный элемент и улучшения их свойств по желанию.

Применение композитных материалов:

FRP В поездах:

Композитные материалы все чаще используются в железнодорожной промышленности, экономия до 50% для конструкционных и 75% для неструктурных применений при высоких скоростях, низком энергопотреблении, низкой инерции & отслеживать износ и переносить больше грузов.

В настоящее время все чаще компоненты изготавливаются из стеклопластика, который, кроме того, устойчив к коррозии и обладает отличными эксплуатационными характеристиками.

Автомобильный мост:

Волоконно-оптический мост был спроектирован датской инженерной фирмой Ramboll с использованием преобладающих профилей.

40-метровый (131-футовый) переход, 3-метровый (9,8-футовый) переход для пешеходов, велосипедов и мотоциклов, который движется по уже опасным рельсовым путям.

Двери и оконные рамы из стеклопластика:

Двери из обшивки из стеклопластика зажаты с такими материалами, как гибкий пенополиуретан, пенополистирол, бумажные соты.

Войлок из джута / кокосового волокна и многие другие материалы могут иметь потенциальное применение в жилых зданиях, офисах, школах, больницах, лабораториях и многих других.

Материалы для автомобильных дорог:

Использование прямых и драпированных армированных углеродным волокном полимера (CFRP) армированных армированных волокон для предварительного напряжения балок с пролетом 31,2 метра.

Использование хомутов из углепластика для поперечной арматуры двух основных балок.

Используйте армирующий полимер, армированный стекловолокном (GFRP), для бордюра моста.

Умный бетон:

В отличие от обычного бетона умный бетон обладает следующими характеристиками и повышенной мощностью.

Умный бетон можно приготовить путем добавления углеродного волокна, которое будет использоваться в электромагнитной защите для повышения электропроводности бетона.

При загрузке и разгрузке умный бетон разрыхляется и восстанавливает свою проводимость, действуя, таким образом, как конструкционный материал в дополнение к датчику.

Умный бетон играет жизненно важную роль при строительстве дорожных покрытий в качестве регистратора, чувствительного к дорожному движению, и тает снег в зимний период, когда в снежном сезоне присутствует низкое напряжение.

Восстановление и модернизация:

В этих случаях материал часто прикрепляется снаружи к конструкции в виде жгута (пучков волокон), одежды, пластин, стремена и курток.

Преимущества, предлагаемые композитами этих видов, включают их способность хорошо сцепляться со многими материалами подложки и цепляться за сложные формы.

Использование 64 оптоволоконных датчиков и 16 обычных силовых манометров для наблюдения за мостом от моста до удаленной центральной станции мониторинга.

Преимущества композитных материалов:

  1. Они легкие по весу и имеют низкую плотность.
  2. Обладает высоким сопротивлением ползучести.
  3. Соотношение прочности к весу и жесткости к весу больше, чем у стали или алюминия.
  4. Усталостные свойства выше, чем у обычных конструкционных металлов.
  5. Композиты не подвержены коррозии, как сталь.
  6. Простота изготовления больших сложных профилей или модульно-модульных конструкций.
  7. Возможность встраивать датчики в фабрику для контроля за ее интеллектуальными композитными материалами.
  8. Обладает чрезмерной устойчивостью к повреждению оттисками.
  9. Также повысить коррозионную стойкость.

Недостатки композиционных материалов:

  1. Имеет завышенную цену на сырье и производство.
  2. Композиты более хрупкие, чем кованые металлы, поэтому они дополнительно повреждаются.
  3. Поперечные свойства также слабые.
  4. Матрица слабая, поэтому жесткости очень мало.
  5. Повторное использование и утилизация композитных материалов будут затруднены.
  6. Трудно прикрепить.
  7. Затруднения с анализом.
  8. Стоимость может колебаться.
 Также прочтите: Панели, картон и геосинтетика GFRG 

Заключение:

Композитные материалы обладают хорошими механическими, электрическими и химическими свойствами; благодаря чему мы будем использовать композитные материалы во многих отраслях промышленности.

Различные детали автомобилей и авиакосмической отрасли изготавливаются из композитных материалов, что делает их достойными качества.

Классификация композиционных полимерных материалов по размеру наполнителя, вязкости, матрице, способам полимеризации

I) НА ОСНОВЕ РАЗМЕРА НАПОЛНИТЕЛЯ:

  1. ОДНОРОДНЫЙ- МАКРОНАПОЛНЕННЫЙ, МИНИ, МИКРОНАПОЛНЕННЫЙ
  2. ГЕТЕРОГЕННЫЙ
  3. ГИБРИДНЫЙ


  • Исходный композитный материал смолы был заполнен макрофитами
  • Размер материала
  • 4-40 микрон
Преимущество:
  • Частица наполнителя тверже абразива
  • При полировке: изношена мягкая матрица, обнажился большой твердый наполнитель
  • Становится шероховатым, поэтому они не поддаются полировке
  • Имеет плохую износостойкость

Почему была обнаружена композитная смола с микронаполнением?

  • Из-за плохой полируемости микронаполненной композитной смолы
  • Материал имеет однородный размер частиц наполнителя 0.04 микрон, низкий уровень нагрузки наполнителя
  • Низкий уровень нагрузки наполнителя
Преимущество:
  • Очень полируемый, следовательно, превосходный эстетический
Недостаток:
  • Низкий модуль упругости, поэтому не подходит для зоны нагрузки.
Противопоказания:
  • Реставрация 4 класса
  • Реставрация боковых зубов
Доказательства указывают на то, что микрозаполнение может не потребоваться, наполнитель для гибкости действует как разрушитель напряжения.

  • Комбинация мелких и крупных частиц наполнителя
Почему был открыт этот материал?
  1. Высокая загрузка наполнителя
  2. Повышение износостойкости
  3. Достаточная полируемость
  • Превосходный материал для реставрации передних и боковых зубов
  • Размер частиц наполнителя 1-2 микрона
  • Материал достаточно полируемый, износостойкость эквивалентна амальгаме
  • Доступен в широком диапазоне оттенков и полупрозрачностей.
  • Современный гибридный композит бывает микрогибридным и негибридным, они обладают отличными характеристиками обработки.
  1. Эстетический потенциал
  2. Высокая нагрузка наполнителя
  3. Достаточная износостойкость
Преимущество:
  • Очень высокий блеск, сохраняет этот блеск с течением времени

2) СОСТАВ МАТРИЦЫ:
  • BIS-GMA (бисфенол-глицидилдиметакрилат)
  • Они образуют прочный, жесткий прочный полимер с высокой степенью сшивки
  • Матрица представляет собой непрерывную фазу в котором армирующий наполнитель п изделия диспергированы
  • Оба Bis-GMA, UDMA имеют высокую вязкость
  • Для облегчения смешивания и манипуляций:
  • добавлен низкомолекулярный, очень текучий мономер, такой как TEGDMA, для облегчения манипуляций
  • TEGDMA- Добавлен для облегчения манипуляций
  • TEGDMA — Диметакрилат триэтиленгликоля
3) В СООТВЕТСТВИИ С НАЧАЛО РЕАКЦИИ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ:

A) ХИМИЧЕСКОЕ ОТВЕРЖДЕНИЕ

  • Синонимы — Автоотверждение, Самоотверждение
Основные недостатки:
длительный срок действия
  • Недостаток времени работы стабильность
  • Используется в основном:
    1. Материал для наращивания сердечника для сильно поврежденных зубов
    B) СВЕТОВОЕ ОТВЕРЖДЕНИЕ:
    • Исходный светоотверждаемый материал, отвержденный ультрафиолетовым светом
    • Современный композитный материал использует видимый свет
    • Преимущество: бесконечная работа время, стабильный цвет
    C) ДВОЙНОЕ ОТВЕРЖДЕНИЕ:
    • Применение: химическое отверждение + технологии светового отверждения.
    • В основном используется в качестве цемента, материала сердцевины.
    • Реакция схватывания инициируется воздействием видимого света.
    4) В СООТВЕТСТВИИ С ВЯЗКОСТЬЮ:

    A) УПАКОВОЧНЫЙ (КОНДЕНСИРУЕМЫЙ) КОМПОЗИТ
    • Материал представляет собой гибридную композитную смолу, в которую были добавлены большие наполнители, которые могут быть конденсированы / уплотнены аналогично амальгаме
    • Добавление большого наполнителя приводит к плохому износостойкость
    B) ТЕКУЩАЯ КОМПОЗИЦИОННАЯ СМОЛА
    • Содержание наполнителя: 35-65% по весу
    • Удобно, так как его можно вводить шприцем в подготовленную полость

    Недостаток:

    1. Пониженные физические свойства
    2. Повышенная усадка при полимеризации

    Следовательно, функция ограничена, например, 0.Лайнер толщиной 5 мм под большую композитную реставрацию боковых зубов.

    5) НЕДАВНО ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЙ КОМПОЗИТ

    A) КОМПОЗИТНАЯ СМОЛА С НИЗКОЙ УСАДКОЙ

    • Современный гибридный композит демонстрирует линейную полимеризационную усадку 2,2-2,4%
    • если, усадка не компенсируется
    1. образование зазоров сужения
    2. чувствительность к микропересечениям
    3. послеоперационная чувствительность
    4. рецидивирующий кариес

    B) СИЛОРАНОВЫЙ КОМПОЗИТ:

    • Внедрен экспериментально на основе силорановой технологии
    • Использовать полимерный материал:
    1. Показывать низкую усадку
    2. Не зависит от увеличения нагрузки наполнителя
    • Почему был представлен этот материал?
    1. Для упрощения процедуры наращивания слоев
    2. Для минимизации отрицательного эффекта усадки, вызванной полимеризацией

    • Композит с объемным заполнением текучей основы
    1. Требуется обычный композит
    2. Используется только для замены дентина
    Полная композитный наполнитель основной части:
    • Замена эмали и дентина за один прием
    • Уменьшение содержания наполнителя + увеличенный размер наполнителя:
    • Повышенная прозрачность, увеличенная глубина отверждения + уменьшенная усадочная нагрузка, вызванная полимеризацией.

    ЦЕЛЬ ДАННОГО ПОСТА:

    Сегодня мы начали с перечисления классификации композита на основе размера наполнителя, микронаполненный, макронаполненный, гибридный, матричный состав, в соответствии с инициированием реакции полимеризации — двойное отверждение, химическое отверждение, свет вылечить, согласно вязкостноупаковывающемуся конденсируемому композиту, текучему композиту и недавно выпущенному композиту. Если этот пост помог вам, дайте мне знать в разделе комментариев ниже.

    На этой неделе мы отмечаем # неделю классификации:

    Авторы концепции: Aswathaman

    День-1

    Авторы темы: Lakshika Sree

    Концепция и название были предложены нашей собственной семьей шаблонов, чтобы предложить нам темы и концепции свяжись с нами и в инстаграмме.

    Контактная информация:

    Электронная почта: [email protected]

    Instagram: Stencildent

    СПАСИБО

    композитов с полимерной матрицей | Применение во многих отраслях промышленности

    Декабрь 2018 г.

    Композиты с полимерной матрицей определяются как материалы, содержащие матричный полимер и включения в этом матричном полимере.

    В качестве матричных полимеров можно использовать как термореактивные полимеры, так и термопластические полимеры.Термин связующее также часто используется для описания матричного полимера, поскольку он удерживает вместе (и, таким образом, «связывает») включения.

    Включения могут включать непрерывные волокна (такие как стеклянные, углеродные, арамидные, базальтовые или полимерные волокна), короткие волокна (такие как рубленые стеклянные волокна или рубленые углеродные волокна), пластинчатые включения (такие как расслоенные пластинки глины), сферические частицы ( такие как стеклянные микросферы), частицы неправильной формы (такие как частицы технического углерода или частицы коллоидального диоксида кремния, которые представляют собой агрегаты очень мелких первичных частиц) или комбинации двух или более типов таких материалов.Термин наполнитель также часто используется для описания включения, поскольку оно «заполняет» полимерную матрицу.

    Композиты

    обеспечивают свойства и рабочие характеристики, такие как более высокая жесткость, прочность, ударопрочность, термостойкость, износостойкость и износостойкость, а также газовый барьер, которые не могут быть достигнуты с помощью матричного полимера в отсутствие включений. Композит может быть разработан для проявления таких улучшений изотропно или анизотропно в зависимости от требований приложения.

    Например, в подавляющем большинстве используемых сегодня композитов, армированных непрерывными волокнами, отдельные слои (слои), каждый из которых содержит однонаправленно ориентированные непрерывные волокна в полимерной матрице, уложены под разными углами, образуя ламинаты, обладающие изотропной проницаемостью. плоские свойства, но слабые в ортогональном (по толщине) направлении. Если также важно иметь превосходные свойства в направлении сквозной толщины, трехмерная тканая ткань часто используется в качестве армирующего материала вместо укладки слоев слоев, содержащих однонаправленно ориентированные волокна.

    Композиты

    , в которых в полимере диспергировано нанонаполнителей (таких как углеродные нанотрубки, расслоенные пластинки глины или наночастицы сажи), обычно называют нанокомпозитами . Не существует единого общепринятого критерия для определения нанонаполнителей и нанокомпозитов. Мы определяем нанонаполнитель как включение, которое имеет длину менее 0,5 микрон (500 нанометров) по крайней мере в одном направлении главной оси, а нанокомпозит с полимерной матрицей как композит, в котором нанонаполнитель диспергирован в полимерной матрице.

    Преимущества, которые достигаются при разработке нанокомпозитов, включают любое одно или комбинацию (часто резко) повышенной жесткости (модуля), прочности, стабильности размеров, термостабильности, электропроводности, огнестойкости, химической стойкости и / или оптической прозрачности; снижение проницаемости для газа, воды и нефти; и более привлекательный внешний вид поверхности.

    В Bicerano & Associates наш опыт в области полимеров и композитов помогает нашим клиентам разрабатывать полимеры и композиты для любого приложения, которое им может потребоваться.

    Примеры применения

    Следующие ниже отраслевые и прикладные аспекты демонстрируют широкий спектр применений композитов с полимерной матрицей. Как указано, более подробные обсуждения для нескольких отраслей представлены на отдельных веб-страницах.

    Транспортные средства: Композиты с полимерной матрицей находят множество применений в автомобильной, аэрокосмической и морской промышленности. Ниже приведены некоторые примеры такого использования. См. «Полимеры и композиты в транспортной отрасли» для более подробного обсуждения.

    • Автомобильные транспортные средства : Примеры использования композиционных материалов с полимерной матрицей включают шины и различные ремни и шланги, а также компоненты композиционных материалов с полимерной матрицей в автомобильных кузовах. Некоторые очень дорогие спортивные автомобили, такие как Bugatti, используют композит с полимерной матрицей, армированный углеродным волокном, в качестве основного материала конструкции кузова автомобиля. Интересно также отметить, что первым нанокомпозитом с полимерной матрицей, когда-либо использовавшимся в коммерческом продукте, была крышка ремня ГРМ, выпущенная в 1993 году для Toyota Camry.За этим прорывом на протяжении десятилетий последовали другие области применения, такие как бамперы, панели кузова, детали двигателя, топливные баки и корпуса зеркал. К настоящему времени технология расширилась, чтобы снизить сопротивление качению шин, а также обеспечить сверхтвердые защитные покрытия для лакокрасочного покрытия, лобового стекла и фар.
    • Аэрокосмические аппараты : Композиты с полимерной матрицей также используются в авиационных шинах и интерьерах. Однако еще большее значение имеет способность композитов с полимерной матрицей удовлетворять непрекращающийся драйв аэрокосмической промышленности по повышению производительности при одновременном снижении веса.Что наиболее важно, композиты с полимерной матрицей, армированной волокном, могут быть оптимизированы для сочетания высокой прочности, жесткости и ударной вязкости и низкой плотности и, таким образом, для получения исключительных соотношений прочности к плотности и жесткости к плотности наряду с превосходными физическими свойствами, поэтому что они часто являются предпочтительными конструкционными материалами для использования в компонентах самолетов.
    • Морские транспортные средства: Композиты с полимерной матрицей находят множество применений в морских транспортных средствах. Лодки из стекловолокна являются одними из наиболее известных примеров, поскольку стекловолокно представляет собой композит, в котором матричный полимер армирован стеклянными волокнами, которые могут располагаться произвольно, или в виде мата из рубленых прядей, или в виде тканого материала.Растущее использование более легких, жестких и прочных углеродных волокон вместо стекловолокна — новая тенденция в судостроении.

    Медицинское оборудование : Полимеры и композиты являются важными компонентами многих медицинских устройств и приложений. Ниже приведены некоторые примеры такого использования. См. «Полимеры и композиты в индустрии медицинского оборудования» для более подробного обсуждения.

    • Композиты с полимерной матрицей используются в качестве компонентов в широком спектре медицинских устройств; такие как МРТ-сканеры, С-сканеры, рентгеновские кушетки, маммографические пластины, столы, хирургические целевые инструменты, инвалидные коляски и протезы.
    • Нанокомпозиты с полимерной матрицей, содержащие углеродные нанотрубки или нанотрубки TiO 2 , сокращают время заживления сломанных костей, действуя как «каркас», который направляет рост замещающей кости.
    • Изучаются потенциальные возможности использования нанокомпозитов в диагностике и терапии. Например, комбинация магнитных наночастиц и флуоресцентных наночастиц в нанокомпозитных частицах, которые являются как магнитными, так и флуоресцентными, по-видимому, облегчает обнаружение опухоли во время МРТ-тестов, проводимых перед операцией, а также может помочь хирургу лучше видеть опухоль во время операции.

    Средства индивидуальной защиты : Композиты с полимерной матрицей используются в защитных средствах для использования в суровых условиях (например, при сильной жаре или холоде), при воздействии огня (как часто бывают пожарные), при столкновении со смертоносным оружием (как солдаты и законники). сотрудники правоохранительных органов часто сталкиваются) и во многих других опасных ситуациях. Защита от перепадов температур, влаги, дождя, химического воздействия, огня, проколов одежды, снарядов, истирания, биологических опасностей, радиации, взрывов, высокого напряжения, статического электричества и многого другого может быть достигнута с помощью композитов.

    Обувь : Характеристики и комфорт обуви, а также долговечность внутренней и внешней поверхности обуви могут быть улучшены с помощью композитов с полимерной матрицей. Кроме того, биологически стойкие или реактивные композиты могут использоваться для противодействия типичным недостаткам обычных обувных тканей, таким как запах, бактерии и грибки. Синтетическая (искусственная) кожа, изготовленная из полиуретановых составов и часто используемая в качестве альтернативы натуральной (чаще всего коровьей) коже в спортивной обуви, также часто представляет собой композит, состоящий из двух слоев, включая слой основы, который чаще всего состоит из тканого или нетканого полиэстера. волокна.Оптимальное использование композитов с полимерной матрицей необходимо для производства обуви, которая может использоваться в течение длительного времени в суровых условиях. См. «Полимеры и композиты в индустрии спортивных товаров» для более подробного обсуждения.

    Спортивные товары : Композиты с полимерной матрицей находят множество применений в спортивных товарах. Ниже приведены некоторые примеры. См. Более подробное обсуждение в разделе «Полимеры и композиты в индустрии спортивных товаров»

    • Композиты с полимерной матрицей используются в спортивной обуви.
    • Некоторые разновидности синтетической кожи, материала на основе полиуретана, который часто используется в качестве альтернативы натуральной коже в спортивной обуви, представляют собой композиционные материалы, состоящие из двух слоев, включая слой основы, который чаще всего состоит из тканых или нетканых полиэфирных волокон.
    • Биологически стойкие или реактивные композиты могут обеспечить защиту от опасностей, связанных с использованием спортивного инвентаря, в первую очередь от чрезмерной влажности, которая способствует росту бактерий и грибков.
    • Армированные волокном композитные материалы с полимерной матрицей используются в качестве конструкционных материалов в высококачественном спортивном снаряжении из-за их легкого веса, высокой прочности, множества степеней свободы конструкции, а также простоты обработки и формования. Примеры спортивного снаряжения, в котором используются такие композиты, включают лыжи, бейсбольные биты, клюшки для гольфа, теннисные ракетки и велосипедные рамы.

    Промышленное оборудование: Композиты с полимерной матрицей используются в широком спектре промышленного оборудования.Они используются в качестве основного материала конструкции или в качестве компонентов оборудования, а в некоторых случаях и в качестве основного материала конструкции, и в качестве компонентов. Использование оборудования, в котором используются композиты с полимерной матрицей, охватывает практически все отрасли промышленности.

    Упаковка: Композиты с полимерной матрицей используются во многих упаковочных приложениях. Ниже приведены некоторые примеры. См. «Полимеры и композиты в индустрии упаковки потребительских товаров» для более подробного обсуждения.

    • Нанокомпозитные пленки с полимерной матрицей, в которых нанопластинки расслоенной глины диспергированы с высокой степенью ориентации, параллельной плоскости пленки, обеспечивают превосходный барьер для кислорода и других газов. Следовательно, такие нанокомпозиты полезны в качестве упаковочного материала для пищевых продуктов и других продуктов, которые нуждаются в защите от воздействия газов.
    • Также возможно разработать варианты таких защитных упаковочных пленок, которые обеспечивают высокое сопротивление пропусканию водяного пара.
    • В настоящее время ведутся работы по разработке биоразлагаемых версий таких барьерных упаковочных пленок. Такие версии должны оставаться стабильными и обеспечивать защиту упакованных пищевых продуктов, но подвергаться биологическому разложению после выбрасывания.
    • Ведется работа по разработке «активных» нанокомпозитных упаковочных материалов для пищевых продуктов, включающих частицы нанонаполнителя с антимикробной и / или антиоксидантной активностью, чтобы упаковка подавляла и замедляла порчу пищевых продуктов даже более эффективно, чем можно было бы ожидать от ее газобарьерных характеристик.
    • Ведется работа по разработке «интеллектуальных» материалов для упаковки пищевых продуктов, включающих реактивные наночастицы, которые могут служить наносенсорами и проявлять видимые изменения, предупреждающие потребителя о порче упакованных пищевых продуктов.

    Строительство, строительство и гражданское строительство: Примеры использования композита с полимерной матрицей включают замену, ремонт, модернизацию или усиление конструктивного элемента, изготовленного из традиционного конструкционного материала армированными волокнами полимерами, а также новые технологии композитных панелей, применяемых для модульного строительства зданий.См. Полимеры и композиты в строительстве, строительстве и гражданском строительстве для более подробного обсуждения.

    Рабочие колеса, лопатки, корпуса и крышки:

    • Лопасти ветряных мельниц являются одними из многих типов изделий, в которых высокое соотношение прочности и веса, достигаемое при использовании композитов с полимерной матрицей, является важным для обеспечения необходимых эксплуатационных характеристик. Примеры включают лезвия, изготовленные из углеродных нанотрубок или графеновых нанопластинок в эпоксидном термореактивном матричном полимере.
    • Такие нанокомпозиты проводят электричество. Их электропроводность зависит от расстояния между компонентами нанонаполнителя. Это расстояние меняется, когда порывы сильного ветра вызывают изгиб лопастей. Следовательно, эти структурные компоненты также служат датчиками напряжения, которые предупреждают оператора ветряной мельницы, когда мельница должна быть остановлена, чтобы защитить ее от серьезных повреждений.
    • Нанокомпозиты с полимерной матрицей также используются в качестве материалов для изготовления рабочих колес для многих приложений, включая пылесосы.
    • Нанокомпозиты с полимерной матрицей также используются в качестве материалов для изготовления многих корпусов и крышек; например, кожухи для электроинструментов, кожухи газонокосилок и крышки для портативного электронного оборудования, такого как мобильные телефоны и пейджеры.

    Устройства накопления энергии: Композиты с полимерной матрицей используются во многих устройствах накопления энергии. Ниже приведены некоторые примеры. См. Более подробное обсуждение в разделе «Применение полимеров и композитов в электротехнике и электронике».

    • Аноды, изготовленные из нанокомпозита кремниевых наносфер и углеродных наночастиц, обеспечивают литий-ионные батареи с большей выходной мощностью. После этой первоначальной работы другие составы нанокомпозитов также были оценены с положительными результатами. Следует отметить, что, хотя они упоминаются здесь из-за их важности, эти конкретные нанокомпозиты не обладают полимерной матрицей.
    • Углеродные нанотрубки могут быть включены в бумагу для производства токопроводящей бумаги, которую затем можно пропитать электролитом для получения гибких батарей.Поскольку целлюлоза (полимер) является основным компонентом бумаги, проводящая бумага представляет собой нанокомпозит с полимерной матрицей. Эта работа является значительным шагом вперед в развивающейся области гибкой (сгибаемой) электроники.
    • Нанокомпозиты с полимерной матрицей используются в тонкопленочных конденсаторах для компьютерных микросхем.

    Электроника и оптика: Композиты с полимерной матрицей используются во многих электротехнических и электронных приложениях. Ниже приведены некоторые примеры. См. Более подробное обсуждение в разделе «Применение полимеров и композитов в электротехнике и электронике»

    • Как обсуждалось выше, в разделе «Устройства накопления энергии» нанокомпозиты используются в литий-ионных батареях, гибких батареях и тонкопленочных конденсаторах.
    • Как обсуждалось выше, под заголовком «Рабочие колеса, лопасти, кожухи и крышки» нанокомпозиты с полимерной матрицей используются в качестве крышек для портативного электронного оборудования, такого как мобильные телефоны и пейджеры. Они обеспечивают отличные механические свойства и отличную защиту электронного оборудования при небольшом весе. Они также могут быть разработаны для придания покрытию гораздо лучших антистатических характеристик, чем у матричного полимера.
    • Электропроводность полимера, обладающего низкой плотностью и превосходными механическими свойствами, может быть увеличена на порядки за счет включения небольших количеств определенных нанонаполнителей.Такие нанокомпозиты с полимерной матрицей затем становятся кандидатами на использование в качестве компонентов в электронике, где матричный полимер сам по себе был бы бесполезен.
    • Добавление оптимальных количеств определенных нанонаполнителей, таких как наноглины, увеличивает прозрачность и уменьшает матовость многих полимерных пленок. Эти нанонаполнители также улучшают прочность, ударную вязкость, твердость и сопротивление истиранию пленки до уровней, недостижимых для самих пленок матричного полимера.Применение таких нанокомпозитов с полимерной матрицей включает покрытия, которые обеспечивают как защиту, так и повышенную эстетическую привлекательность.

    Разведка, добыча, транспортировка и хранение нефти и газа: Композиты с полимерной матрицей используются во многих приложениях нефтегазовой промышленности. Ниже приведены некоторые примеры. См. «Применение полимеров и композитов в нефтегазовой разведке и добыче» для более подробного обсуждения.

    • Армированные волокном композиты с полимерной матрицей используются в качестве конструкционных материалов в сооружениях, таких как морские нефтяные платформы и компоненты на таких платформах, используемых для разведки и добычи нефти и газа.Значительно меньший вес и более высокая коррозионная стойкость являются одними из основных преимуществ композитов с полимерной матрицей по сравнению с металлами для таких применений.
    • Использование композитов с термореактивной полимерной матрицей, армированных волокном, для ремонта нефтегазовых транспортных средств и сред для хранения, начиная от оборудования и трубопроводов высокого давления и заканчивая резервуарами для хранения нефти, быстро растет за последние два десятилетия. Такие композитные ремонтные системы используются в качестве альтернативы замене поврежденных компонентов стальных трубопроводов или их ремонту путем установки гильз из тяжелых металлов.
    • Использование термореактивных нанокомпозитных шариков в качестве проппантов с почти нейтральной плавучестью, материалов гравийной набивки и твердых смазочных материалов во время бурения и заканчивания нефти и газа быстро растет.

    Типы и классификация композитов

    Произошла эволюция. Это факт. Человек мог создать огонь, колесо, изобрести сельское хозяйство и многое другое. На протяжении всей истории преобладало то, что мы, люди, были пуристами.Мы использовали один элемент и сделали из него продукт. Этот подход был по существу ошибочным, поскольку он создавал объекты, которые обладали свойствами составляющего материала. Таким образом, алюминиевая коробка будет легкой и при этом прочной. С другой стороны, железный ящик будет тяжелее, прочнее, но более подвержен коррозии. Это были существенные недостатки, которые нельзя было устранить с объектов, потому что они были присущи используемому в них материалу.

    Это медленно изменилось, когда мы пришли к идее использовать разные материалы для достижения схожей цели.Во многих случаях разные материалы будут несовместимы, но их совместное использование приведет к появлению свойств и свойств, которые вообще не присутствуют в основных материалах. Эти комбинированные материалы были названы композитами, и они покорили мир. Они используются везде, от автомобилей до одежды. И у них есть свойства, которые отличают их от пуристских объектов. Они составляют нечто более изысканное.

    Композиционные материалы бывают разных типов, и их классификации производятся на основе следующих значений:

    1.Матричная составляющая

    По составу матрицы материалов они бывают типов:

    Композиты с органической матрицей: Они состоят из полимеров и смол органического происхождения, а также термореактивных материалов и термопластов. Они очень дешевы в производстве, и мы можем точно настроить характеристики этих композитов, в первую очередь тщательно выбирая (или даже производя) материалы для компонентов. Это то, чего не предлагают другие формы композитов.
    Композиты с металлической матрицей: Хотя они не так широко используются, как их пластиковые аналоги (которые относятся к органическим композитам), они широко известны своей высокой прочностью, характером растяжения, ударной вязкостью и жесткостью: то, чем полимеры с органической матрицей не обладают. . Поскольку это металлы и имеют очень высокие температуры плавления, они могут выдерживать высокие температуры и сохранять свою форму в неблагоприятных условиях. Они устойчивы к коррозии и в большинстве случаев нереактивны (в отличие от отдельных металлов, из которых состоят компоненты).Некоторые часто используемые металлические компоненты — это титан, магний и алюминий, которые широко используются в аэрокосмической промышленности.
    Керамические матричные композиты: Керамика обычно представляет собой твердое тело с сильной ионной связью или, в некоторых случаях, также и прочной ковалентной связью. Они обладают очень хорошими свойствами, такими как очень высокая температура плавления, превосходная коррозионная стойкость, стабильность и прочность на сжатие в неблагоприятных ситуациях и тому подобное. Таким образом, керамика является материалом, который предпочтительнее, если рабочая температура может достигать 1500 градусов Цельсия.

    2. Подкрепление

    Для композитов может потребоваться усиление, которое может быть волокнами, или частицами волокон, или усами. Волокна — это материалы, которые имеют тонкую и длинную структуру, где одна ось длинная, а другая круглая или почти круглая по своей природе. Возможны следующие классификации:

    Композиты, армированные волокном: Волокна являются очень хорошими компонентами и передают композитам прочность и другие желаемые свойства. Волокна не очень подходят для использования в композитах, поскольку свойства, которые они придают композитному материалу, могут зависеть от их длины, формы, ориентации и состава, а они сильно различаются.В частности, ориентация волокон может иметь большое значение для прочности композита. На этапах формирования матрицы может иметь место некоторая случайность, и оптимальные силы могут не быть достигнуты.
    Ламинарные композиты: Они представлены в виде «пластин», то есть слоев материала, соединенных вместе. Они используются в форматах плакированного и многослойного ламината, которые находят множество применений.
    Композиты, армированные частицами: Это микроструктуры металлических и керамических композитов, в которых одна фаза материала насыпана в другую с образованием множества частиц, которые могут иметь разные формы, такие как треугольник, квадрат и т.п.Дисперсный размер этих частиц составляет порядка нескольких микрон, а их объем может достигать 28%.
    Вискеры: Это монокристаллы, структура которых практически не имеет дефектов. Они не являются непрерывными, имеют короткую структуру и сделаны из таких материалов, как графит, карбид кремния и т.п. Длина этих усов составляет от 3 до 55 нанометров. У них отношение длины к ширине больше единицы, и поэтому они имеют удлиненную форму, в отличие от частиц.
    Хлопья: Их можно использовать вместо волокон, и они обычно могут быть плотно упакованы в композит. Они могут обеспечить множество характеристик композита. Металлические хлопья могут сделать материал проводящим, а слюдяные и стеклянные хлопья могут сделать его очень резистивным. Хотя они очень полезны, в случае однородности материала хлопья могут не получиться. Они могут иметь разные формы и размеры, могут иметь выемки, трещины и т. Д.
    Заполненные композиты: Они получают путем добавления наполнителя к пластиковым компонентам для изменения свойств композита.Они улучшают свойства и уменьшают вес, так как представляют собой просто наполнитель, который «заполняет» пространство.
    CerMets: Это композиты, состоящие из керамики и металлов. Они обладают лучшими свойствами каждого из них, такими как высокая прочность, высокая устойчивость к температуре, лучшая стабильность и тому подобное. Обычно они используются для производства резисторов, конденсаторов и множества электрических компонентов, которые обладают особыми свойствами и могут работать при высоких температурах.Они используются в стоматологии для пломбирования полостей зубов и т.п., а также в обрабатывающих и режущих инструментах. Они несколько дороже других композитов.

    Характеристики наполнителей современных композитных стоматологических смол и их влияние на физико-механические свойства

    % PDF-1.7 % 1 0 объект > эндобдж 7 0 объект > эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > транслировать приложение / pdf10.1016 / j.dental.2016.09.034

  • Характеристики наполнителей современных стоматологических композитных материалов и их влияние на физико-механические свойства
  • Люк Д. Рэндольф
  • Уильям М. Пэйлин
  • Gaëtane Leloup
  • Юлиан Г. Лепринс
  • композит на основе смолы
  • композит
  • наногибрид
  • классификация
  • Характеристики наполнителя
  • наночастиц
  • наполнители
  • распределение размеров
  • размер
  • механические свойства
  • Модуль упругости при изгибе
  • прочность на изгиб
  • деградация
  • сорбция
  • Стоматологические материалы, принятая рукопись.DOI: 10.1016 / j.dental.2016.09.034
  • Академия стоматологических материалов
  • journalDental Materials © 2016 Академия стоматологических материалов. Опубликовано Elsevier Ltd. Все права защищены. 0109-564110.1016 / j.dental.2016.09.034 http://dx.doi.org/10.1016/j.dental.2016.09.034P6.510.1016/j.dental.2016.09.034Elsevier2017-01 -04T09: 42: 25Z2016-09-29T15: 23: 43Z2017-01-04T09: 42: 25ZTrueAcrobat Distiller 11.0 (Windows) uuid: bd65eb90-3eb2-4803-89dd-f86022912105uuid: 5c74cda07-bc62-4bc конечный поток эндобдж 4 0 obj > эндобдж 5 0 obj > эндобдж 6 0 obj > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 9 0 объект > эндобдж 10 0 obj > транслировать h ޜ Wn6} ߯ УTD \ R) o.ֵ aYJ.qGW: Ԑ84 [pE2u7P! Yvung7 {

    (g @ HoH * B’p (? $) Srb $ ᬌ t, xDT

    Типы композитных материалов | Наука

    Композитный материал состоит из двух или более компонентов объединены таким образом, чтобы материалы оставались отличными и идентифицируемыми. Оба компонента добавляют прочности композиту, а комбинация часто компенсирует слабые места в отдельных компонентах. Композиты — это не то же самое, что сплавы, такие как латунь или бронза. Сплавы сформированы таким образом, что невозможно отличить один компонент от другого.Некоторые распространенные композитные материалы включают бетон, стекловолокно, сырцовые кирпичи и природные композиты, такие как камень и дерево.

    Типы композитов

    Композитные материалы обычно классифицируются по типу используемой арматуры. Это усиление встроено в матрицу, которая удерживает его вместе. Армирование используется для усиления композита. Например, в сырцовом кирпиче матрица — это грязь, а арматура — солома. Общие типы композитов включают армирование случайными волокнами или короткими волокнами, армирование непрерывными или длинными волокнами, армирование частицами, армирование чешуйками и армирование наполнителем.

    Строительные кирпичи из глины

    Строительные кирпичи из глины — это примеры композитного материала, изобретенного древними людьми. Кирпич, сформированный только из глины, прочен и устойчив к сжатию, но он мало гибок и может сломаться при сгибании. Солома обладает отличной прочностью на разрыв, а это означает, что она сопротивляется растяжению. Комбинируя солому с грязью, древние люди смогли создать композитные кирпичи, которые могли оставаться гибкими, выдерживая вес и сопротивляясь сжатию.

    Бетон и железобетон

    Бетон — это композитный материал, состоящий из цемента, песка, камней и воды.Химическая реакция, которая происходит при объединении этих материалов, делает бетон более прочным, чем любой из его компонентов. Бетон широко используется в строительстве и строительстве дорог. Когда вы добавляете в бетон армированные стальные стержни, вы создаете другой композит с большей прочностью и гибкостью, называемый армированным бетоном.

    Стекловолокно

    Стекловолокно состоит из крошечных осколков стекла, скрепленных смолой и другими компонентами. В автомобильной промышленности стекловолокно важно для изготовления обвесов.Корпус автомобиля состоит из различных слоев стекловолокна, таких как слой гелькоута, слой ткани, мат и ткань. Конечный продукт представляет собой полный водостойкий, легкий и прочный обвес. Стекловолокно также может быть менее дорогой альтернативой другим материалам.

    Природные композиты

    Композиты легко найти в природе. Дерево является примером композитного материала, поскольку волокна целлюлозы удерживаются вместе веществом, называемым лигнином. Эти волокна можно найти в хлопке и нити, но именно связующая сила лигнина в древесине делает его намного более прочным.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *