Литье изделий из композитных материалов на заказ в Самаре

• Главная
• Изготовление изделий из композита

Из полимерных композитов мы выпускаем различные изделия, включая детали для промышленного и бытового оборудования. За счет двух и более компонентов в их составе, достигаются нужные свойства композита. В итоге материал тверд, пластичен, долговечен, не страдает от коррозии и влаги, эстетично выглядит. Композитная матрица в сочетании с наполнителями обеспечивает прочность. Конкретный состав варьируется в зависимости от того, какие свойства требуются.

Сфера применения композитных материалов

Детали из композита превосходят по характеристикам аналоги из металлов и сплавов. Свое применение различные вариации этого материала находят в строительстве зданий и сооружений — как жилых, так и коммерческих, промышленных и прочих.

Другие сферы использования:

• создание осевых вентиляторов и ветряных энергоустановок;

• разработка электрических транспортных средств, автомобилей и спецтранспорта;

• обустройство территорий, оснащение и декорирование архитектуры.

Композитные детали используются в медицинской сфере, металлургии, химической и энергетической промышленности, при прокладке дорог. Они находят применение в разработке авиационной и космической техники, снегоходов, железнодорожного и водного транспорта.

Литье композитов

Процесс изготовления требует, чтобы были учтены условия эксплуатации, уровень механической нагрузки, температура и другие внешние факторы. Сначала проектируют форму и размеры изделия, разрабатывают материал согласно условиям. В процессе обязательно подбирают волокна и структуру композита, совершенствуют его итоговые характеристики.

Чтобы добиться соответствия заданным критериям, перед серийным производством изготавливают опытный образец. Его испытывают сначала при умеренной, а потом при высокой нагрузке. Современное оснащение позволяет выпускать детали с несколькими матрицами и гибридные элементы с разными наполнителями. В составе матриц — металл, керамика, полимеры, цемент, другие природные и искусственные соединения.

Особенности выпуска композитных изделий в ходе ручного формования:

• основную работу проводят при помощи матрицы с защитным покрытием — за счет него создается внешний слой детали;

• когда слой высыхает, укладывают наполнитель и пропитывают его связующим составом;

• затем деталь подвергают механической обработке.

Выпуская элементы из композита, применяют формирование в условиях вакуума. В это время пропитывают армирующие материалы, укладывают дополнительные покрытия и вакуумную пленку. При инфузионном процессе создается вакуумный мешок с материалом внутри. Благодаря вакууму становится возможной пропитка.

Подавая смолу, для нижних и верхних форм применяют слой защиты. Когда слои высыхают, в форму выкладывают материал. Затем закрывают ее, чтобы подавать внутрь связующий состав.

Новые технологии выпуска композитных деталей открывают доступ к различным методам производства. Среди них — формование при помощи автоклава. Также задействуют пультрузию, прямое прессование, напыление, намотку и другие методики. Каждый из них имеет свои преимущества и находит применение в тех или иных условиях.

Для заказа изделий из композитных материалов звоните 8 (800) 301-92-80.

Разработан хирургический композит для устранения черепных травм на основе яичной скорлупы

Биоактивный полимерно-керамический композит для фиксации имплантатов и восстановления костных дефектов черепа разработан международной группой материаловедов Центра композиционных материалов НИТУ «МИСиС». Инновационный состав материала на основе биокерамики из яичной скорлупы обеспечивает повышенную прочность и биоинтеграцию имплантатов. Результаты работы опубликованы в международном научном журнале Journal of Asian Ceramic Societies.

Полиметилметакрилат (ПММА) — это синтетический полимер, который используется хирургами в качестве «костного цемента», благодаря его способности к самоотверждению и прочности. Но этот материал биоинтертен по своей природе, поэтому имеет слабое химическое и биологическое взаимодействие с живыми тканями и почти не интегрируется с костью.

Ученые активно исследуют ПММА на предмет «оптимизации» для более широкого применения в различных биомедицинских областях, например, обеспечения надежной фиксации искусственных суставов/имплантатов, стоматологических фиксаторов, закрытия дефектов черепа при различных травмах и тд.

Коллектив Центра композиционных материалов НИТУ «МИСиС» решил эту задачу, модифицировав полиметилметакрилат с помощью добавки диопсида — материала из разряда силикатной биокерамики. Он известен такими свойствами, как отсутствие токсичности для живых клеток, биоразлагаемостью и способностью стимулировать остеогенез — образование костной ткани на своей поверхности.

«Яичная скорлупа обладает полезными для здоровья свойствами, такими как минерализация и рост костей, лечение остеопороза и поэтому используется в качестве костного трансплантата. Мы переняли экономически эффективный подход по переработке биоотходов для улучшения качества жизни пациентов с заболеваниями костей. Для изготовления композитов использовался диопсид, полученный из яичной скорлупы», — говорит соавтор исследования, магистрант iPhD «Биоматериаловедение» НИТУ «МИСиС» Инна Булыгина.

Разработчики предложили оптимизировать материал путем добавки биоактивной керамики в полимерную матрицу ПММА.

«В итоге мы получили пористый композиционный материал ПММА-диопсид, который был произведен методом литья в раствор. В ходе опытов мы экспериментировали с разными пропорциями диопсида — 25%, 50% и 75%», — добавил один из авторов разработки, постдок НИТУ «МИСиС» Раджан Чоудхари.

По словам ученого, известно, что процесс формирования и резорбции костей регулируется несколькими агентами, включая факторы роста, белки и гормоны. При этом различные ионы, такие как фосфор, кальций, стронций, магний и диоксид кремния участвуют в регенерации, минерализации и метаболизме костей, и именно ряд этих элементов обеспечивает введение диопсида в состав композита.

«Лучшие результаты показали образцы, содержащие 50% диопсида — они продемонстрировали увеличение прочности на сжатие в 4 раза, а также в течение 4 недель испытаний in vitro показали хорошую способность к осаждению костных минералов на своей поверхности. При этом мы установили, что механические свойства полученных пористых композитов соответствуют свойствам губчатой кости человеческого организма», — пояснил Раджан Чоудхари.

По словам ученых, для промышленного изготовления хирургического материала можно использовать отходы сельскохозяйственного, а также пищевого производств. Однако, сбор, очищение и переработка потребуют раздельного сбора мусора.

В настоящее время разработчики завершают серию лабораторных испытаний полученных образцов.

Производство из композита (10.2021)

Содержание:

Композит применяется для выпуска изделий различного назначения, начиная с промышленности и заканчивая сборкой бытовой техникой. Широкая сфера применения материала объясняется его составом, в который входят два и более компонента, обеспечивающих дополнительные свойства изделия. Полученный материал приобретает новые характеристики, связанные с твердостью, пластичностью, износостойкостью.

Композиты состоят из матрицы, имеющей пластичную структуру, и наполнителей, которые укрепляют материал и придают ему дополнительную прочность. Состав композита зависит от пропорций применяемых веществ, вспомогательных реагентов, которые используются для создания изделий с необходимым набором свойств.

Детали из композита

Пластичная матрица и армированный наполнитель, входящие в состав композита, позволяют создавать из этого материала различные детали. Полученные изделия обладают определенной прочностью и жесткостью. По легкости и механическим свойствам детали из композита превосходят некоторые сплавы и другие традиционные материалы. Созданные из таких изделий строительные конструкции, имеют массу значительно меньшую, чем металлические. Композитные детали широко применяются для строительства быстровозводимых жилых, общественных, производственных зданий и хозяйственных построек.

Кроме строительной отрасли, детали из композита применяются в изготовлении:

• промышленных осевых вентиляторов, которые устанавливаются на аппараты воздушного охлаждения, для градирен и ветроэнергетических установок;
• электротранспорта, в том числе общественного;
• мелкосерийного и серийного автомобилестроения;
• спецавтотранспорта, в том числе для водных и снегоходных моделей;
• строительной техники, включая краны и транспорт для укладки дорожного покрытия;
• малогабаритных лодок;
• объектов социально-бытовой инфраструктуры, придомовых территорий;
• архитектурного декора и конструкций;
• мастер-моделей и оснасток.

Свойства композита позволяют также изготавливать детали различных форм и размеров по проектам, предоставленным заказчиками. Из этого материала возможно сделать уникальный элемент конструкции или механизма с определенными физико-техническими характеристиками.

Композитные материалы применяются в изготовлении деталей для химической промышленности, электроники, электроэнергетики, медицины, металлургии. В авиастроении композиты применяются для конструкции обшивки, закрылок, воздухозаборников и других частей воздушного судна. Внедрение композитов в строительство космических аппаратов позволило в целом снизить вес конструкции.

Для конструирования спортивной техники, железнодорожного транспорта, в судостроении, строительстве зданий и дорожного покрытия широко применяется угле-, стеклопластик, а также кевларовый пластик.

Производство из композита

При изготовлении детали из композита учитываются условия работы механизма или конструкции, в которой будет применяться изделие. При проектировании композитных частей оборудования учитывается степень нагрузки, которую будет испытывать запчасть. Поэтому композитный материал должен включать матрицу, обеспечивающую стойкость к механическим воздействиям, монолитность детали, и наполнитель, отвечающий за твердость, прочность и устойчивость изделия к деформации.

Производство из композита включает этап проектирования формы и размеров изделия, конструирование материала в соответствии с условиями эксплуатации будущей детали. Вид и структурные особенности композита определяются исходя из технических требований к изделию: температуры, воздействующей на деталь в механизме, нагрузки, которой она подвергается, веса самой детали.

Процесс проектирования изделий переходит в технологическое производство из композита, которое включает выбор волокон, структуры материала, улучшение его свойств. Определяется техника изготовления, оснастка, оборудование, задаются соответствующие режимы производства. С целью более точного изготовления детали для определенного механизма, особенно при серийном производстве, сначала изготавливается опытный образец. Такая деталь проходит процесс испытания, начиная от умеренных и заканчивая предельными нагрузками.

На современном оборудовании стало возможным выпускать композитные детали, включающие несколько различных матриц, а также гибридные изделия с несколькими наполнителями. Для матриц используются металлические, керамические, полимерные, цементные составы, а наполнители могут состоять из различных искусственных и природных веществ.

Производство изделий из полимерных композитов

Полимеры являются основой для производства многих видов композитов. Изделия из таких материалов имеют меньший вес по сравнению с металлическими. Кроме того, полимерные композиты обладают рядом свойств:

• возможность создания из них деталей со сложными геометрическими формами;
• влаго- и атмосфероустойчивость;
• возможность изготовления детали для различных сложных механизмов;
• не подвержены коррозии;
• эстетичность;
• жесткость;
• износостойкость и другие свойства.

Из расплавленного неорганического стекла изготавливаются стеклопластики. Для их производства применяют термоактивные смолы, придающие материалу прочность, повышают его электроизоляцию и прозрачность для радиоволн. Стеклопластик применяется в судостроении, изготовлении спортивного оборудования, бытовых предметов, строительстве, радиоэлектронике и для других целей.

Производство изделий из полимерных композитов также использует углепластики, содержащие углеродные волокна. Такой материал обладает более высокой упругостью, прочностью, легкостью по сравнению со стеклопластиками. Изделия из углепластиков используются в авиа- и ракетостроении, в сборке медицинского оборудования, спортивного инвентаря, машиностроении.

Полимерные композиты боропластики содержат борные волокна в качестве наполнителя. Такой материал устойчив к химическим воздействиям, прочный на сжатие, однако хрупкий при обработке. Изделия из боропластика используются в авиационной и космической отраслях из-за высокой стоимости материала.

В основе органопластика находятся органические, синтетические или природные волокна, фенольная, эпоксидные смолы и другие составляющие. Детали из органопластика легче, чем изделия из стекло- и углепластика, обладают высоким сопротивлением механическим повреждениям. Они применяются в различных отраслях человеческой жизни, начиная от тяжелой промышленности и заканчивая медициной.

Наполненные порошками полимеры охватывают широкую сферу применения. Их используют в производстве труб, облицовочной плитки, электроизоляционных материалов. Такой материал применяется для изготовления жестких и эластичных изделий.

Текстолиты, в основе которых находятся ткани. Волокна таких композитов состоят из хлопка, синтетических, стеклянных, асбестовых, углеродных и других материалов. Свойства текстолитов позволяют их использовать в различных сферах, начиная от машиностроения и заканчивая бытовой сферой.

Технологии производства из композита

Для изготовления композитных изделий используются несколько технологий. Для ручного формования применяется матрица, поверх которой наносится защитное покрытие, формирующее наружный слой изделия. После высыхания слоя укладывается наполнитель, который пропитывается связующим составом, формирующим слой. После высыхания изделия проводится его дальнейшая механическая обработка.

Технологии производства из композита включают вакуумное формование. Его этапами являются пропитка армирующих материалов, укладывание вспомогательных покрытий и вакуумной пленки.

Для вакуумной инфузии характерно создание вакуумного мешка с расположенным в нем материалом. Пропитка проводится за счет вакуума, созданного внутри мешка.

Формование, при котором происходит подача смолы, используется защитный слой для верхней и нижних форм. После высыхания слоев, в форму выкладывается материал и она закрывается для дальнейшей подачи внутрь связующего слоя.

Современные технологии производства из композита позволяют использовать различные методы создания изделий, к которым также относятся: автоклавное формование, напыление, намотка, пултрузия, прямое прессование.

Алексей

Калькулятор стоимости изготовления

Вы так же можете отправить нам письмо с чертежом эскизом
для получения точной цены и сроков [email protected]

Оборудование для литья пластика

Отзывы о наших изделиях из пластика

Изготавливали оснастку и детали для литья. Остались полностью довольны и ценой форм и качеством литья. Продолжаем сотрудничество. Михаил, ООО «МирБТХ» Начали работать с нуля. Цена литья полностью устраивает и главное не приходится постоянно заботиться об оснастке. Андрей, ООО «Спецмонтажпром»

---

Сотрудничаем более 5 лет по литью. Качество детали радует и так же гибкость руководства. Надеемся на долгосрочное сотрудничество. Василий ООО «БытТехника» Изготавливаем шестеренку для участия в тендере. Все выполнено в сжатые сроки. Справились за 1 месяц с момента заказа — до выпуска изделия

Развитие полимерных композитов

Всё о стеклопластике

Полимерные композиты (ПКМ) сочетают в себе свойства (деформационные, прочностные, электрические, теплопроводные и др.), нехарактерные для однородных материалов и обладают высоким потенциалом в области создания материалов с заданным сочетанием характеристик путем изменения условий получения и состава композита. Изначально используемые преимущественно в авиационной и космической промышленности, с каждым годом они получают все большее распространение в более будничных сферах (например для производства качелей и декоративных элементов). Одним из наиболее распространенных полимерных композитов можно назвать стеклопластик, в основе которого лежит стекловолокно.

Само стекловолокно в состав стеклопластика может входить в виде нити, ровинга (жгута), рубленных волокон, ткани или мата в зависимости от формы изделия, технологии его изготовления и желаемых физико-механических характеристик. Так, например, при производстве изделий из стеклопластика из рубленных волокон, нанесенных одновременно со связующим методом напыления, достигается наибольшая изотропия свойств, а максимальная прочность и жесткость достигаются у материала с ориентированными непрерывными волокнами.

Основные преимущества стеклопластика

Помимо того, что изделия из стеклопластика превосходят аналогичные металлические изделия по прочности прим меньшем весе, они обладают прекрасными декоративными свойствами. Цветные покрытия наносятся во время укладки, в результате чего являются частью стеклопластикового изделия и служат столько же, сколько само изделие. Также окраска может производиться путем добавления пигмента в сам материал.

Коррозионная стойкость, невосприимчивость к агрессивным средам, низкая теплопроводность, высокая ремонтопригодность, экологичность, неприхотливость в уходе способствуют все большему распространению изделий из стеклопластика, особенно в мелкосерийном и штучном производстве.

Фазовый состав интерметаллидного композита системы Ti–Nb–Al

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10995/59543

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Title:	Фазовый состав интерметаллидного композита системы Ti–Nb–Al
Other Titles:	THE PHASE CONTENT OF INTERMETALLIC OF TI — NB –AL SYSTEM COMPOSITE
Authors:	Шамсутдинов, Р. М. Демаков, С. Л. Кириллова, И. Н. Водолазский, Ф. В. Shamsutdinov, R. M. Demakov, S. L. Kirillova, I. N.
Issue Date:	2017
Publisher:	УРФУ
Citation:	Фазовый состав интерметаллидного композита системы Ti–Nb–Al / Р. М. Шамсутдинов, С. Л. Демаков, И. Н. Кириллова, Ф. В. Водолазский // Материалы XVIII Международной научно-технической Уральской школы-семинара металловедов-молодых ученых. Екатеринбург, 21-23 ноября 2017. — Екатеринбург : УрФУ, 2017. — С. 297-301.
Abstract:	Изучена возможность получения интерметаллидных композитов системы Ti-Nb-Al методом искрового плазменного спекания. Материалом служили фольги сплава ВТИ4 и Al. Синтез производился в два этапа: 1 этап, 600°С, выдержки 0, 2, 6 часов; 2 этап, 900 — 1100 °С, 0,5 часа. В работе приведены микроструктуры, концентрационные профили перераспределения элементов, фазовый состав композитов. Получена высокая сплошность соединения при отсутствии трещин. Продемонстрирована возможность регулирования фазового состава за счет механического введения алюминия в ходе спекания. The possibility of obtaining the intermetallic composites of the system Ti-Nb-Al by spark plasma sintering was studied. The material was a foil of alloy VTI4 and Al. The synthesis was carried out in two stages: stage 1 T=600°C, exposure for 0, 2 or 6 h; stage 2 T= 900 … 1100°C, 0.5 h. Microstructures, the concentration profiles of elements, the phase composition of samples are presented. The possibility of controlling phase composition through the mechanical introduction of aluminium during sintering was demonstrated.
Keywords:	ИСКРОВОЕ ПЛАЗМЕННОЕ СПЕКАНИЕ ИНТЕРМЕТАЛЛИДЫ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ SPARK PLASMA SINTERING INTERMETALLIC COMPOSITE MATERIALS
URI:	http://hdl.handle.net/10995/59543
Conference name:	XVIII Международная научно-техническая Уральская школа-семинар металловедов-молодых ученых
Conference date:	21.11.2017-23.11.2017
RSCI ID:	https://elibrary.ru/item.asp?id=32499106
ISBN:	978-5-321-02539-0
metadata.dc.description.sponsorship:	Работа выполнена при поддержке гранта Президента Российской Федерации МК-7923.2016.8.
Origin:	XVIII международная научно-техническая Уральская школа-семинар металловедов-молодых ученых. — Екатеринбург, 2017
Appears in Collections:	Конференции, семинары

Состав, структура и свойства композитов поливиниловый спирт – природный цеолит

Ключевые слова: цеолиты, ПВС, механоактивация, энергия активации, полная обменная ем- кость, сорбенты, влажност

Литература

1. Perfiliev A.V., Avtoref. Diss. cand. chem. Nauk, Vladivostok, 2012, 25 p.
2. Dabizha O.N., Khat’kova A.N., Derbenevа T.V., Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy, 2012, Vol. 12, No 6, pp. 860-866.
3. Grinev V.G., Kudinova O.I., Ladygina T.A., Meshkova I.N. et al., patent RF, No 2284857, 2006.
4. Kats E.M., Galkina N.K., Serova I.B., Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy, 2012, Vol. 12, No 3, pp. 363-369.
5. Khat’kova A.N., Dabizha O.N., Derbeneva T.V., Burnashova N.N., GIAB, 2011, No 10, pp. 278-283.
6. Glukhikh V.V., Shkuro A.E., Guda T.A., Stoyanov O.V., Bulletin of Kazan Technological University, 2012, Vol. 15, No 9, pp. 75-82.
7. Soldatenko E.M., Diss. cand. chem. Nauk, Saratov, 2015, 123 p.
8. Dabizha O.N., Derbeneva T.V., Khat’kova A.N., Filenko R.A. et al., Chemistry for Sustainable Development, 2016, Vol. 24, No 2, pp. 193-201.
9. Brek D., Ceolitovye molekulyarnye sita, M., Mir, 1976, 781 p.
10. Bogdanova V.I., Belitsky I.A., Predeina L.M., Galay G.I. et al., Opredelenie ionoobmennoj emkosti ceolitsoderzhashchej porody po pogloshchennomu ammoniyu: otraslevaya metodika, Novosibirsk, 1993, 21 p.
11. Ferapontov Yu.A., Putin S.B., Ferapontova L.L., Putin P.Yu., Bulletin of TSTU, 2009, Vol. 15, No 4, pp. 826-835.
12. Kissinger H.E., Analyt. Chem, 1957, Vol. 29, p. 1702.
13. Bershtein V.A. Egorov V.M. Differencial’naya skaniruyushchaya kalorimetriya v fizikohimii polimerov. Leningrad, Khimia, 1990, 256 p.
14. Dabizha O.N. Diss. cand. chem. nauk. St. Petersburg, 2010, 113 p.
15. Subbotina I.R. Avtoref. Diss. doc. chem. nauk. Moscow, 2010, 52 p.

Древесно-полимерный композит ДПК: состав, характеристики ТДПК

Термопластичный древесно-полимерный композит ДПК от Поливуд (Polywood) – сравнительно новый товар на российском рынке. В США применяется достаточно давно, имеет очень широкое распространение благодаря усовершенствованным практическим и эстетическим свойствам, объединившим красоту и экологичность дерева с прочностью и долговечностью пластика.

Что такое композитная древесина

В категорию «простых» древесных композитов можно отнести ДВП, ДСП, клееную фанеру, то есть все материалы, в производстве которых древесина или ее отходы смешиваются с клеевыми составами.

В то же время жидкое дерево (оно же древотермопласт, пластиковая древесина) – это уже ДПК или ДПКТ, то есть древесно-полимерный композит термопластичный. В качестве связующего используются полимеры, а именно:

• Полипропилен ПП,
• Полистирол ПС (поливинилбензол),
• Поливинилхлорид ПВХ,
• Полиэтилен ПЭ и другие вещества из этой группы.

Также композитная древесина производится и в России, но из списка связующих исключили полистирол и ПВХ, как слишком дорогие материалы для массового производства – их использование в основном практикуется на зарубежных заводах для продукции премиум-класса. В российском же ДПК применяется только полиэтилен и полипропилен.

Древесно-пластиковый композит (ДПК) – это общий термин, относящийся к древесным элементам, таким как пиломатериалы, шпон, волокна или мука, из которых в сочетании с термореактивными или термопластичными полимерами создают композиционные материалы.

Вводимые в состав химические добавки минимальны, они необходимы лишь для обеспечения интеграции полимера и древесной муки (порошка) в процессе экструзии.

Первая композитная доска появилась более 30 лет назад, в Японии, когда в одной инжиниринговой компании придумали и разработали заменитель древесины, сделанный из мягких древесных отходов и переработанных полимерных смол.

Этот материал обладает внешним видом и качествами редких пород древесины. Правда, еще раньше, в 1900-х годах, был изобретен композитный материал под фирменным названием Бакелит, но состоял он из фенола формальдегида и древесной муки.

По некоторым данным, первое его коммерческое использование – это ручка переключения передач в автомобиле Роллс Ройс в 1916 году.

Физические характеристики доски из древесно-полимерного композита

Композит	Предел прочности				Нагрузки на изгиб		Деформационная теплостойкость (°C)
	Плотность (г/см3)	Прочность (МПа)	Модуль механического напряжения (ГПа)	Растяжимость (%)	Прочность (МПа)	Растяжимость (%)
ПП	0.9	28.5	1.53	5.9	38.3	1.19	57
ПП + 40% древесная мука	1.05	25.4	3.87	1.9	44.2	3.03	89
ПП + 40% древесина	1.03	28.2	4.2	2.0	47.9	3.25	100
ПП + 40% древесноеволокно + 3%связующий агент	1.03	52.3	4.23	3.2	72.4	3.22	105

Состав ДПК

Добавки (аддитивы)

Выбор добавок так же влияет на качество конечного продукта, как и технологичность оборудования или сырье. При изготовлении пластиковой древесины вводятся следующие добавочные компоненты:

Аппреты

Несут основную функцию в композитах, используются для повышения однородности смеси разнородных и несовместимых материалов.

Отсутствие однородности может негативно повлиять на структуру ДПК, следовательно, использование аппретов улучшают его физические свойства. Кроме того, они снижают процент поглощаемой волокнами воды.

Стабилизаторы

Функция стабилизаторов – предотвращение или минимизация вредных химических реакций, в результате которых происходит деформация материала.

В частности, это антиоксиданты, УФ-стабилизаторы, термостабилизаторы для ПВХ, а также другие виды, вводимые с учетом требований в зависимости от предполагаемых условий эксплуатации.

Вспенивающие агенты

Вводятся для уменьшения массы готовой продукции и улучшения поверхности.

Биоциды

Это добавки, предотвращающие появление и размножение микробов, питающихся органическими веществами, входящими в состав натурального волокна. Существует два основных вида микробного заражения:

1. образующиеся на поверхности композита и вызывающие очаги плесени,
2. проявляющиеся в структуре, в основном, грибковые.

Плесень на поверхности – это неэстетично и вредно для здоровья, а грибковая гниль подрывает структурную целостность композита.

Лубриканты

Обеспечивают улучшенную влагостойкость ТДПК и ускоряют его экструзию в процессе производства.

Внутренние лубриканты влияют на вязкость компонентов, так как эти добавки совместимы со связующим агентом, по существу, смазывая его молекулы. Внешние лубриканты влияют на антипригарное и антискользящие свойства.

Антипирены

Придают материалу свойства огнестойкости, предотвращают распространение пожара за счет введения в состав специализированных веществ – замедлителей горения.

Колоранты (пигменты)

Именно от них зависит внешний вид древесно-пластиковых досок. Вещества придают структуре и поверхности насыщенный и стойкий оттенок.

Полимеры в составе ТДПК

Полимеры могут быть натурального (например, коллаген, кератин) или синтетического (например, полипропилен, полиэтилен) происхождения. Полимером называется пластик, «смешанный» с другими материалами, такими как стабилизаторы, пластификаторы и пр.

Как уже было отмечено, в основном в российском производстве ТДПК применяется полиэтилен, что объясняется его низкой стоимостью доступность вторичных источников из полиэтилена. В то время как полипропилен широко используется в Европе.

Полимеры придают жидкому дереву свойства деформационной и термической стабильности, эластичности, износоустойчивости, стойкости к механическим повреждениям – то есть все те качества, которых часто не хватает древесине для ее беспроблемного применения в условиях жесткой эксплуатации.

Преимущества деревопластика

Композит – это сочетание двух или более материалов в любой форме и способах использования. Композитные материалы вбирают преимущества и свойства каждого компонента и часто имеют больше полезных характеристик, чем их составляющие.

Прогресс в области химических полимеров привел к созданию нового класса из древесной продукции с существенно улучшенными физико-химическими, механическими и биологическими свойствами.

Получившийся продукт напоминает натуральное дерево, а его качественные характеристики представляют собой комбинацию того, чем обладает древесина и полимерный материал, например, в случае деревянных компонентов:

• повышенная твердость,
• сопротивление истиранию,
• прочность на сжатии и изгиб,
• формоустойчивость,
• биостойкость.

И если деревянные детали легко разрушаются микроорганизмами и не отличаются пожаростойкостью, то композиты избавлены от этих изъянов.

Также среди неоспоримых достоинств древесно-пластикового композита можно выделить следующие:

• Повышенная прочность, водоустойчивость, твердость, теплостойкость, антибактериальность.
• Стойкость к механическим повреждениям и факторам внешней среды – влаги, плесени и пр.
• Устойчивость к насекомым, долговечность и минимальные расходы на техническое обслуживание даже при неблагоприятных погодных условиях.
• Отсутствие формальдегидов и летучих органических веществ, в отличие от МДФ и других подобных изделий.
• Устойчивость к износу, стабильность (минимальная деформация при высоких нагрузках), сравнительно малый вес.
• Хорошая обрабатываемость с использованием обычных инструментов.
• ДПК не подвержены коррозии и обладают высокой устойчивостью к гниению и распаду.
• Экологическая безопасность, обусловленная использованием переработанных пластмасс и отходов лесной промышленности.
• Ремонтопригодность: мелкие царапины можно зашлифовать.

Древесно-полимерный композит является более экологически чистым и требует меньше технического обслуживания, чем варианты из массива древесины, обработанной консервантами.

Недостатки

К сожалению, такой материал не может стоить дешево – даже несмотря на применение сравнительно недорогих компонентов производственный процесс довольно затратен.

Композитная доска, невосприимчивая к воздействию влаги и повышенной температуры по отдельности, плохо справляется в случаях, когда эти два фактора объединяются.

При отсутствии вентиляции есть некоторый риск заплесневения композитных досок. При сильной и стабильной влажности не помогут даже специальные добавки, входящие в его состав.

Влияние состава на качество

В зависимости от процентного состава древесины и полимеров кардинально меняются и эстетические, и технические характеристики композита. Он может варьироваться от 70/30 до 50/50.

Если преобладает древесина, то потеряется часть свойств полимеров. Соответственно, материал получится деформационно неустойчивым, восприимчивым к влаге, менее прочным, но больше похожим на настоящее дерево.

Если в составе доминируют полимеры, то доска ДПК мало чем отличается от традиционного пластика, теряют всю эстетичность и оригинальность. При этом пропадает рифленость поверхности, вследствие чего она становится совершенно гладкой, а при определенных условиях – скользкой.

Самое оптимальное соотношение – 50/50. Сохраняется вся эстетика древесины, поверхность становится шероховатой, при этом сохраняются все свойства полимеров.

 

 

Composite vs Composition — В чем разница?

композит | состав | Связанные термины | Состав — термин, связанный с составом . Как существительные, разница между составом и составом состоит в том, что состав представляет собой смесь различных компонентов, а состав — это соотношение различных частей, составляющих единое целое. Как прилагательное составной состоит из нескольких компонентов; соединение или комплекс. Как глагол составное означает составное. Другие сравнения: в чем разница? Английский Прилагательное ( прилагательное ) Состоит из нескольких компонентов; соединение или комплекс. (архитектура) Это смесь ионического и коринфского стилей. (математика) Не простое; имея факторы. (ботаника) Являясь представителем семейства сложноцветных (ранее известных как сложноцветные), несет на себе множество маленьких соцветий с обернутыми головками. Производные термины * составной лук * составной эскиз Существительное ( ru имя существительное ) Смесь различных компонентов. Конструкционный материал, прочность которого повышается за счет комбинации дополнительных материалов. (ботаника) Растение, принадлежащее к семейству Compositae . (математика) Функция от функции. (в основном, правоохранительные органы) Рисунок, фотография и т. П., Состоящий из нескольких отдельных картинок или изображений. Производные термины * DYC Глагол ( композит ) Сделать композит. Я скомпоновал изображения с помощью компьютерного программного обеспечения. Связанные термины * композит —- Существительное ( ru имя существительное ) Соотношение различных частей в единое целое. Общий состав чего-то. (устарело) Соглашение или договор, используемый для урегулирования разногласий; особенно позднее — соглашение о прекращении боевых действий; перемирие. *, I.40: Он будет нагибаться и устремляться к лучшему составов тому, кто выступит против него. * 1630 , Джон Смит, Истинные путешествия , у Куппермана 1988, стр. 50: с невероятной храбростью они двинулись в натиск Пики с обвиняемыми, которые с таким же мужеством отбили, что турки отступили и бежали в Замок, откуда под флагом перемирия они хотели состав . (устарело) Соглашение о выплате денег для погашения обязательства или обязательства; поселение. * 1745 , Эдвард Янг, Ночные мысли , II: Коварная смерть! в случае задержания его сильной рукой / № состав освобождает заключенного. (юридический) соглашение или компромисс, по которому кредитор или группа кредиторов принимает частичный платеж от должника. Смесь или соединение; результат сочинения. Очерк. (лингвистика) Образование сложных слов из отдельных слов. Произведение из музыки, литературы или искусства. * 1818 , ( Джейн Остин ), письмо от 8 сентября 1818 г .: и то, как хорошо миссис Уэст могла написать такие книги и собрать столько грубых слов, со всеми ее семейными заботами, вызывает еще большее удивление. Композиция кажется мне невозможной с головой, полной баранины и порций ревеня. (полиграфия) Набор текста. ( метка ) Применение функции к результату другой. (устарело) Согласованность; согласие; соответствие. * Шекспир В этих новостях нет состава / Это дает им кредит. Синтез в противоположность анализу. * Сэр Исаак Ньютон Исследование сложных вещей методом анализа должно всегда предшествовать методу состав . Синонимы * Смотрите также Связанные термины * составной * композитинг * композиционизм * композитор

Влияние цвета и состава на рентгеноконтрастность стоматологических композитных реставрационных материалов

1.

Hitij T, Filder A. Рентгеноконтрастность стоматологических реставрационных материалов. Clin Oral Investig. 2013; 17: 1167–77.

Артикул PubMed Google ученый

2.

Pedrosa RF, Brasileiro IV, dos Anjos Pontual ML, dos Anjos Pontual A, da Silveira MMF. Влияние рентгеноконтрастности материалов в рентгенологической диагностике вторичного кариеса: пленочная оценка и две цифровые системы. Dentomaxillofac Radiol. 2011; 40: 344–50.

Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

3.

Основы радиологии Novelline R. Squire. 5-е изд. Кембридж: издательство Гарвардского университета; 1997 г.

Google ученый

4.

Cabasso I. Рентгеноконтрастные полимеры. Encycl Polym Sci Technol. 2011 ;. DOI: 10.1002 / 0471440264.pst456.

Google ученый

5.

Антониевич Д., Илич Д., Медич В., Додич С., Обрадович-Джуриджич К., Ракожевич З. Оценка возможностей традиционной и цифровой рентгенографии для различения стоматологических материалов на радиограммах в зависимости от применяемого радиоусиливающего агента.Vojnosanit Pregl. 2014; 71: 1006–12.

Артикул PubMed Google ученый

6.

Amirouche A, Mouzali M, Watts DC. Оценка рентгеноконтрастности стоматологических композитов BisGMA / TEGDMA / Opaque с минеральным наполнителем. J Appl Polym Sci. 2007; 104: 1632–9.

Артикул Google ученый

7.

M Компания Innovative Properties. Стоматологические наполнители, способы, композиции, включая казеинат.2013, № US 8450388 B2. Доступно по адресу: https://www.google.ch/patents/US8450388. Доступ 31 октября 2016 г.

8.

Твейт А.Б., Эспелид И. Рентгенологическая диагностика краевых дефектов кариеса в связи с рентгеноконтрастными композитными пломбами. Dent Mater. 1986; 2: 159–62.

Артикул PubMed Google ученый

9.

Международная организация по стандартизации. ISO 4049: 2009. Стоматология — Реставрационные материалы на полимерной основе.4-е изд. Женева: ISO; 2009.

10.

van Dijken JWV, Wing KR, Ruyter IE. Оценка рентгеноконтрастности композитных реставрационных материалов, используемых в полостях I и II классов. Acta Odontol Scand. 1989; 47: 401–7.

Артикул PubMed Google ученый

11.

Espelid I, Tveit AB, Erickson RL, Keck SC, Glasspoole EA. Рентгеноконтрастность реставраций и выявление вторичного кариеса. Dent Mater. 1991; 7: 114–7.

Артикул PubMed Google ученый

12.

Theodoridis M, Dionysopoulos D, Koliniotou-Koumpia E, Dionysopoulos P, Gerasimou P. Влияние предварительного нагрева и оттенка на микротвердость поверхности композитов на основе силорана. J Исследование Clin Dent. 2016 ;. DOI: 10.1111 / jicd.12204.

PubMed Google ученый

13.

Клапдохр С., Мошнер Н. Новые неорганические компоненты для композитных материалов для пломбирования зубов. Monats Chem. 2005; 136: 21–45.

Артикул Google ученый

14.

Капила Р., Мацуда Ю., Араки К., Окано Т., Нисикава К., Сано Т. Измерение рентгеноконтрастности реставрационных смол с использованием пленки и трех цифровых систем для сравнения с ISO 4049: Международный стандарт. Булл Токио Дент Колл. 2015; 56: 207–14.

Артикул PubMed Google ученый

15.

Дэвис А. Фокусное цифровое изображение A-Z. 2-е изд. Оксфорд: Focal Press; 2005. ISBN 0-240-51980-9.

Google ученый

16.

Hurter F, Driffield VC. Фотохимические исследования и новый метод определения чувствительности фотопластинок. J Soc Chem Indust. 1890; 5: 78–9.

Google ученый

17.

Sur J, Endo A, Matsuda Y, Itoh K, Katoh T., Araki K, et al. Мера для количественной оценки рентгеноконтрастности реставрационных смол. Oral Radiol. 2011; 27: 22–7.

Артикул Google ученый

18.

Пеккан Г., Озкан М. Рентгеноконтрастность реставрационных материалов на основе смол разных оттенков по сравнению с человеческими и бычьими зубами. Gen Dent. 2012; 60: e237–43.

PubMed Google ученый

19.

Marouf N, Sidhu SK. Исследование рентгеноконтрастности различных оттенков стеклоиономерных реставрационных материалов, модифицированных смолой. Oper Dent. 1998; 23: 10–4.

PubMed Google ученый

20.

Fontes AS, Di Mauro E, Dall’Antonia LH, Sano W. Изучение влияния пигментов на полимеризацию и механические характеристики коммерческих стоматологических композитов. Rev Odontol Bras Central. 2012; 21: 468–72.

21.

Дукич В., Делия Б., ДеРосси Д., Дадич И. Рентгеноконтрастность композитных стоматологических материалов с использованием цифровой рентгеновской системы. Dent Mater J. 2012; 31: 47–53.

Артикул PubMed Google ученый

22.

Яса Б., Кучукйылмаз Э, Яса Е., Эртас Э.Сравнительное исследование рентгеноконтрастности реставраций с объемным заполнением на основе смол и стеклоиономеров с использованием цифровой рентгенографии. J Oral Sci. 2015; 57: 79–85.

Артикул PubMed Google ученый

23.

Woo ST, Yu B, Ahn JS, Lee YK. Сравнение прозрачности лабораторных и прямых композитов на основе смол. J Dent. 2008; 36: 637–42.

Артикул PubMed Google ученый

24.

Lachowski KM, Botta SB, Lascala CA, Matos AB, Sobral MA. Исследование рентгеноконтрастности базовых и облицовочных стоматологических материалов с помощью цифровой рентгенографической системы. Dentomaxillofac Radiol. 2013; 42: 20120153.

Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

25.

Cruvinel DR, Garcia LFR, Casemiro LA, Pardini LC, Pires de Souza FCP. Оценка рентгеноконтрастности и микротвердости композитов, подвергнутых искусственному старению.Mater Res. 2007; 10: 325–9.

26.

Пирес де Соуза, Пардини, LC, Cruvinel DR, Hamida HM, Garcia LF. In vitro сравнение рентгеноконтрастности материалов для облицовки полостей с зубными структурами человека. J Conserv Dent. 2010; 13: 65–70.

Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

27.

Shah TM. Рентгеноконтрастные полимерные составы для медицинских изделий. Медицинское оборудование и диагностическая промышленность, опубликовано mddiadmin в разделе «Медицинские пластмассы» 1 марта 2000 г.Доступно по адресу: http://www.mddionline.com. По состоянию на 31 октября 2016 г.

28.

He J, Söderling E, Lassila LV, Vallittu PK. Включение антибактериального и рентгеноконтрастного мономера в систему стоматологической смолы. Dent Mater. 2012; 28: e110–7.

Артикул PubMed Google ученый

29.

Озтас Б., Курсун С., Динч Г., Камбуроглу К. Оценка рентгеноконтрастности композитных реставрационных смол и связующих веществ с использованием цифровых и пленочных рентгеновских систем.Eur J Dent. 2012; 6: 115–22.

PubMed PubMed Central Google ученый

30.

Саббаг Дж., Вревен Дж., Лелуп Г. Рентгеноконтрастность материалов на основе смол, измеренная на пленочных рентгенограммах и накопительной люминофорной пластине (Digora). Oper Dent. 2004. 29: 677–84.

PubMed Google ученый

31.

Арита Э.С., Силвейра Г.П., Кортес АР, Бруколи ХК. Сравнительное исследование уровней рентгеноконтрастности высоковязких и текучих композитных смол с использованием цифровых изображений.Eur J Esthet Dent. 2012; 7: 430–8.

PubMed Google ученый

32.

Ватт постоянного тока. Рентгеноконтрастность в зависимости от состава некоторых композитов стекла с барием и стронцием. J Dent. 1987; 15: 38–43.

Артикул PubMed Google ученый

33.

Дионисопулос Д., Толидис К., Герасиму П. Влияние состава, температуры и пострадиационного отверждения композитных наполнителей на основе смолы на эффективность полимеризации.Mater Res. 2016; 19. DOI: 10.1590 / 1980-5373-MR-2015-0614.

34.

Dionysopoulos D, Tolidis K, Gerasimou P. Эффективность полимеризации композитных стоматологических композитов с объемным наполнением с различными режимами отверждения. J Appl Polym Sci. 2016; 133. DOI: 10.1002 / app.43392.

35.

Дундар Н., Кумбулоглу О., Гунери П., Бояджиоглу Х. Рентгеноконтрастность смол, армированных волокном. Oral Radiol. 2011; 27: 87–91.

Артикул Google ученый

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Оптимизация состава композиционного материала для приложений микроэлектроники с использованием модели Изинга

Оптимизация состава с использованием машины Изинга

Композиционные материалы, которые мы рассматриваем в этой статье, широко используются во многих приложениях, от аэрокосмической до биомедицинской и микроэлектроники ^{11,12 , 13} .Состав композитного материала зависит от области применения, поскольку требования к материалу зависят от характеристик конечного компонента продукта. На сегодняшний день было проведено множество исследований в отношении эмпирического правила смешивания композитных материалов в композитах на основе металлов, а также композитных материалах на основе керамики и смол ¹⁴ . Следовательно, как только состав зафиксирован, свойства композита можно предсказать, вычислив правило смеси.Кроме того, метод нечеткого предпочтительного выбора (f-PSI) и так далее хорошо известен как метод выбора оптимального композиционного материала из заданных нескольких композиционных кандидатов ¹⁵ .

Однако в случае обратной задачи, лучший состав из многих составляющих кандидатов для получения заданных свойств, со всеми комбинациями, полученными путем изменения состава и составляющего, должен быть рассчитан до тех пор, пока не будут получены заданные свойства. Таким образом, поскольку чем больше составляющие кандидатов и масштаб композиции увеличиваются, тем больше резко увеличивается комбинация, требуется много времени для вычисления всех комбинаций с использованием классического компьютера с архитектурой фон Неймана.Например, в случае n = 25 городов в задаче коммивояжера, комбинация которых равна 3,1 × 10 ²³ (n! / 2n) ¹⁶ , сообщается, что требуется более 1,3 миллиарда лет, чтобы выполнить все вычисления даже на суперкомпьютере, в то время как она решается менее чем за 1 минуту на машине с использованием эвристической оптимизации: модель Изинга ¹⁷ . Поэтому, чтобы найти оптимальный состав композитного материала, мы применяем тот же шаг в этом исследовании. Наш подход состоит из следующих пяти шагов.

• Шаг 1: Устранение проблем.

• Шаг 2: преобразование задачи комбинаторной оптимизации.

• Шаг 3: Формулировка выражения модели Изинга.

• Шаг 4: Преобразование выражения в QUBO.

• Шаг 5: Расчет QUBO для оптимального решения с использованием машины Изинга.

Подробное содержание каждого шага описано ниже.

Мы выбираем радиатор и радиатор для высокоскоростного компьютера в качестве целевого компонента для подхода к материаловедению с использованием модели Изинга. Радиатор и радиатор прикреплены к задней стороне Si-чипа, образуя ЦП для высокоскоростного компьютера ^18,19,20 , как показано на рис.1. При работе на поверхности Si ²¹ генерируется более 50 Вт / чип, в зависимости от компьютера. Большое количество тепла должно эффективно отводиться от Si-кристалла с использованием теплоотвода и компонента теплоотвода для правильной работы схемы на активной стороне Si. Следовательно, следующие три требования должны соответствовать материалу радиатора и радиатора ^22,23,24 .

1. 1.

   Высокая теплопроводность для надлежащего отвода тепла

2. 2.

   Коэффициент теплового расширения близок к таковому у Si для сохранения возможности присоединения к Si

3. 3.

   Низкий удельный вес для снижения механической нагрузки на хрупкий Si и склеивающую структуру.

Рисунок 1

Типичная структура корпуса микроэлектроники высокоскоростного процессора компьютера.Тепло, генерируемое LSI, рассеивается теплоотводом и теплораспределителем, прикрепленным к задней стороне Si-чипа.

Для одновременного удовлетворения трех вышеуказанных требований мы формулируем функцию энергии, используя формат квадратичной безусловной двоичной оптимизации (QUBO), эквивалентный модели Изинга. Общее уравнение модели Изинга относительно гамильтониана H выглядит следующим образом: ^25,26 :

$$ H = — \ mathop \ sum \ limits_ {i \ ne j} J_ {ij} \ sigma_ {i} \ sigma_ {j} — \ mathop \ sum \ limits_ {i} h_ {i} \ sigma_ {i} \ left ({\ sigma = \ pm 1} \ right) $$

где σ _i представляет удовлетворяемую входную переменную поскольку σ ∊ {- 1, + 1}.J _ij является заданным параметром (двухчастичного) взаимодействия, а h _i упоминается как заданное магнитное поле как (однокомпонентный) параметр. На практике модель преобразуется в эквивалентный стиль QUBO с битами q ∊ {0, 1} вместо σ ∊ {- 1, + 1}. QUBO получается только путем преобразования переменной в модели Изинга [σ = 2q — 1 или q = (σ + 1) / 2].

Чтобы принять метод решения задачи дискретной оптимизации в отношении состава композитного материала, мы вводим переменный бит xij ∊ {0, 1} с составом материала (j) компонента материала (i).Применяются значения для i (m = 10) и j (n = 100). Затем в это решение вводятся m × n = 1000 xij бит. Все биты распределяются, как показано в таблице 1.

Таблица 1 Битовая комбинация матрицы x _ij .

Десять материалов (m = 10), показанных в таблице 2, выбраны в качестве составных частей композита в данном исследовании.

Таблица 2 Свойства десяти материалов для составных кандидатов для моделирования отжига модели Изинга в этом исследовании.

Необходимо ввести два ограниченных члена, чтобы правильно отобразить битовую комбинацию, показанную в таблице 1.{n} {y} _ {j} {x} _ {ij} $$

где Q _i представляет собой удельный вес компонента i.

Полная энергия формулируется путем добавления трех объективных и двух ограниченных членов следующим образом:

$$ {\ text {E}} = \ alpha {\ text {E}} _ {{{\ text {TC }}}} + \ beta {\ text {E}} _ {{{\ text {TE}}}} + \ gamma {\ text {E}} _ {{{\ text {SP}}}} + \ delta {\ text {F}} + \ varepsilon {\ text {G}} $$

где α, β, γ, δ и ε — гиперпараметры, которые регулируют баланс между условиями ограничения и целевыми функциями.

Оптимальный состав, который удовлетворяет всем трем требованиям одновременно, рассчитывается путем определения матрицы битового шаблона в таблице 1, так что общее E минимизируется с помощью имитированного процесса отжига машины модели Изинга ²⁷ . Расчет выполняется одной из машин Изинга, т. Е. Устройством цифрового отжига (DA) ²⁸ , для которого специализированное оборудование КМОП предназначено для решения полностью связанных проблем QUBO с использованием алгоритма моделирования отжига (SA) с массивно-параллельная архитектура для оптимизации энергии модели Изинга путем поиска цепью Маркова методом Монте-Карло (MCMC) ^29,30 .Архитектура обрабатывает 1024 параллельных бита, которые полностью подключаются с помощью 16-битных весов.

В результате моделирования процесса отжига на машине Изинга следующие биты выбраны в качестве оптимизированного ответа: x _{2, 38} , x _{5, 3} , x _{6, 2} , x _{7, 9} , x _{9, 19} , x _{10, 29} . Одним из оптимальных составов в этом исследовании является 38Cu-3BeO-2AlN-9h-BN-19c-BN-29Diamond (объемные проценты), в зависимости от гиперпараметров α, β, γ, δ и ε.Это окончательный ответ на обратную задачу, решаемую машиной модели Изинга. Роль гиперпараметра заключается в определении функционального веса каждого члена в уравнении полной энергии и нормализации значения энергии каждого члена. В этом случае мы устанавливаем α: 0,001, β: 0,01, γ: 0,01, δ: 80 и ε: 100 соответственно. Общее время расчета моделируемого процесса отжига было менее 10 с, как и в описанной выше задаче коммивояжера в 25 городах ¹⁶ .

Проверка свойств композитного материала с помощью правила смеси

Мы проверяем свойства оптимизированного состава композитного материала с помощью правила смеси ³¹ . {m} V_ {i} \ kappa_ { я} \ quad {\ raise0.{m} {V} _ {i} {\ rho} _ {i} $$

ρ _i — удельный вес составляющего материала i, V _i — объемная доля составляющего материала i.

Таблица 3 показывает расчетные свойства оптимизированного композиционного материала, полученного по правилу смеси. Композитный материал, состав которого оптимизирован с помощью модели Изинга, удовлетворяет всем трем требуемым свойствам, как показано на рис. 2.

Таблица 3 Расчетные свойства оптимизированного композитного материала, полученные с помощью модели Изинга с использованием правила смеси. Рис. 2

Рассчитанные три требуемые свойства композитного материала, оптимизированные с использованием модели Изинга, по сравнению с существующим материалом-кандидатом на теплоотвод. Композиционный материал одновременно удовлетворяет всем трем требованиям: высокая теплопроводность, тепловое расширение, близкое к Si, и низкий удельный вес.

Композитный материал, в состав которого входит алмаз, можно будет производить обычным способом ^32,33 и современной обработкой материалов для 3D-печати ^34,35 .

Как описано выше, целью этого исследования является материал для радиатора и теплоотвода высокоскоростного компьютера, управляемого кремниевым активным чипом. В последнее время аналогичные типы радиаторов и теплораспределителей потребовались для приложений силовой электроники. Например, усилитель мощности базовой станции мобильного терминала для 5G и пост-5G выделяет намного больше тепла, чем у высокоскоростного компьютера ³⁶ . В этом приложении, принимая тепловое расширение материала активного устройства, т.е.например, SiC или GaN, можно использовать ту же функцию энергии, что и в модели Изинга.

Кроме того, другие дополнительные требования, такие как стоимость материала, экологичность и т. Д., Могут быть покрыты путем добавления обозначенного члена целевой функции, хотя только три целевые функции, касающиеся теплопроводности, теплового расширения и удельного веса, указаны в эта учеба. Более того, этот подход оптимизации состава используется для диэлектрического композитного материала таким же образом, поскольку диэлектрическая проницаемость может быть проверена с использованием следующего правила смеси.{m} V_ {i} \; ln \; \ varepsilon_ {i} $$

ε — диэлектрическая проницаемость композита, ε _i — диэлектрическая проницаемость составляющего материала i, V _i — объем доля составляющего материала i.

Состав функций

«Функциональная композиция» применяет одну функцию к результатам другой:

Результат f () отправляется через g ()

Написано: (g º f) (x)

Что означает: g (f (x))

Пример:

f (x) = 2x + 3 и g (x) = x ²

«x» — это просто заполнитель .Во избежание путаницы назовем его просто «ввод»:

f (ввод) = 2 (ввод) +3

г (ввод) = (ввод) ²

Начнем:

(г º f) (x) = g (f (x))

Сначала мы применяем f, затем применяем g к этому результату:

(g º f) (x) = (2x + 3) ²

Что, если мы перевернем порядок f и g?

(f º g) (x) = f (g (x))

Сначала мы применяем g, затем применяем f к этому результату:

(f º g) (x) = 2x ² +3

Получаем другой результат!

Когда мы меняем порядок, результат редко бывает одинаковым.

Так что будьте осторожны, какая функция будет первой.

Символ

Обозначение композиции — маленький кружок:

(g º f) (x)

Это , а не , а заполненная точка: (g · f) (x), так как это означает, что умножить на .

Состоит из самого себя

Мы даже можем составить функцию сама с собой!

Пример:

f (x) = 2x + 3

(f º f) (x) = f (f (x))

Сначала мы применяем f, затем применяем f к этому результату:

(f º f) (x) = 2 (2x + 3) +3 = 4x + 9

Мы могли бы обойтись без красивой диаграммы:

(f º f) (x) = f (f (x))

= f (2x + 3)

= 2 (2x + 3) +3

= 4x + 9

Домены

До сих пор это было легко, но теперь мы должны рассмотреть Домены функций.

Домен — это набор всех значений , которые входят в функцию.

Функция должна работать для всех значений, которые мы ей даем, поэтому нам остается , чтобы убедиться, что мы получили правильный домен!

Пример: домен для √x (квадратный корень из x)

У нас не может быть квадратного корня из отрицательного числа (если мы не используем мнимые числа, но это не так), поэтому мы должны исключить отрицательных чисел:

Область √x — все неотрицательные действительные числа

В числовой строке это выглядит так:

В нотации конструктора множеств записано:

{x | x ≥ 0}

Или, используя обозначение интервала, это:

[0, + ∞)

Важно правильно оформить домен, иначе мы получим плохие результаты!

Область составной функции

Мы должны получить для обоих Доменов справа (составная функция и — первая использованная функция).

При выполнении, например, (g º f) (x) = g (f (x)):

• Убедитесь, что мы получили домен для f (x) правильно,
• Затем также убедитесь, что g (x) получает правильный домен

Пример:

f (x) = √x и g (x) = x ²

Домен f (x) = √x — все неотрицательные действительные числа

Домен g (x) = x ² — это все действительные числа

Составленная функция:

(г º f) (x) = g (f (x))

= (√x) ²

= х

Итак, «x» обычно имеет Домен всех действительных чисел…

… но поскольку это составная функция , мы должны также учитывать f (x) ,

Таким образом, домен состоит из неотрицательных вещественных чисел

Почему оба домена?

Ну, представьте, что функции — это машины … первый плавит отверстие пламенем (только для металла), второй просверливает отверстие немного больше (работает с деревом или металлом):

То, что мы видим в конце, — это просверленное отверстие, и мы можем подумать, что «это должно работать для дерева или металла ». Но если мы поместим дрова в g º f, то первая функция f разожжет огонь и сожжет все дотла!

Поэтому важно то, что происходит «внутри машины».

Функция разложения

Мы можем пойти другим путем и разбить функцию на набор других функций.

Пример:

(x + 1 / x) ²

Эту функцию можно выполнить с помощью этих двух функций:

f (х) = х + 1 / х

г (x) = x ²

И получаем:

(г º f) (x) = g (f (x))

= г (х + 1 / х)

= (х + 1 / х) ²

Это может быть полезно, если исходная функция слишком сложна для работы.

Сводка

• «Функциональная композиция» применяет одну функцию к результатам другой.
• (g º f) (x) = g (f (x)) , сначала примените f (), затем примените g ()
• Мы также должны уважать область определения первой функции
• Некоторые функции можно разделить на две (или более) более простые функции.

Паттерны проектирования: составные vs.Композиция

Это концепция дизайна (на самом деле не шаблон). Этот термин используется, когда вы хотите описать один объект, содержащий другой. Это очень часто встречается при обсуждении компоновки над наследованием.

Более того, композиция подразумевает сильное владение. Один объект владеет (т.е. управляет жизненным циклом) другого объекта. Когда родительский элемент уничтожен, все дочерние элементы также уничтожаются. Если такой прочной связи нет (дети могут пережить родителя), мы говорим об агрегации .

Цитата отличный пример из Википедии:

Например, университет владеет различными факультетами (например, химии), и на каждом факультете есть несколько профессоров. Если университет закроется, факультеты перестанут существовать, но профессоров на этих факультетах будут продолжать свое существование . Таким образом, университет можно рассматривать как состав факультетов , тогда как кафедры имеют совокупность профессоров .Кроме того, профессор может работать более чем на одном отделении, но отдел не может быть частью более чем одного университета.

Итак, как видите, вам следует выбирать между композицией или агрегированием в зависимости от типа отношений собственности.

Это шаблон проектирования GoF, описывающий сильные отношения родитель-потомок, где дочерний элемент может быть простым узлом или контейнером других узлов (возможно, содержащих других дочерних узлов).

Это очень распространено в графическом интерфейсе и древовидной структуре.Например. в Java Swing панель JPanel может содержать различные элементы управления, такие как текстовые поля, метки, списки и т. д., но она также может содержать другие панели JPanel , которые, в свою очередь, могут содержать простые компоненты и даже больше вложенных панелей.

Обычно шаблон проектирования Composite использует композицию, однако в некоторых случаях родительский элемент не обязательно должен владеть всеми дочерними элементами. Чтобы продолжить пример с графическим интерфейсом, вы можете взять одну панель и переместить ее в другое место (сменить родительскую).

Композитные компоненты (JSF 2.2 Просмотр объявления Язык: вариант Facelets)

Этот элемент объявляет контракт на использование составного компонента. Необязательно и по усмотрению автора компонента этот контракт предоставляет автору страницы возможности одного или нескольких внутренних компонентов. Автор страницы может работать с составным компонентом как с отдельным компонентом, набор функций которого представляет собой объединение функций, объявленных в контракте на использование.

Например, рассмотрим составной компонент, который реализует функциональность «панели входа в систему».Такой компонент, скорее всего, будет иметь два текстовых поля и одну кнопку. Пользователь такого компонента может захотеть выполнить одно или несколько из следующих действий.

• Уметь прослушивать ActionEvent на кнопке.

  В этом случае элемент <композит: actionSource> включен в контракт использования, который ссылается на внутреннюю кнопку в разделе <композит: реализация> .

• Обеспечивает «действие», вызываемое при нажатии кнопки.

  В этом случае элемент <композит: атрибут> включен в контракт использования, который ссылается на внутреннюю кнопку в разделе <композит: реализация> и объявляет правильную сигнатуру метода для «действия».

• Предоставляет параметры составному компоненту для меток и других аспектов визуализации составного компонента.

  В этом случае один или несколько элементов <композит: атрибут> включены в контракт на использование, и эти параметры упоминаются в разделе <композит: реализация> с использованием выражений EL, например # {cc.attrs.usernameLabel} , предполагая, что usernameLabel — это имя одного из элементов в контракте на использование.

• Добавьте ValueChangeListener s, Converter s или Validator s в одно или оба текстовых поля.

  В этом случае элемент <композит: editableValueHolder> включен в контракт использования, который ссылается на внутреннее текстовое поле в разделе <композит: реализация> .В случае необходимости включить только добавление Converter (а не ValueChangeListener или Validator , будет использоваться элемент <композит: valueHolder> .

• Добавьте дочерние фасеты на панель входа.

  В этом случае элемент <композит: фасет> включен в контракт использования, который ссылается на внутренний элемент <композит: renderFacet> в разделе <композит: реализация> .

Для каждого из поведенческих интерфейсов в Разделе JSF.3.2 спецификации в библиотеке Composite: есть тег для вложения в раздел .

Если раздел <композит: интерфейс> отсутствует в представлении VDL , контракт будет выведен, как описано в спецификации. В VDL-файле составного компонента должен быть ноль или один из этих элементов. Если элемент <композитный: интерфейс> действительно появляется, в том же файле VDL должен быть сопутствующий элемент <композит: реализация> .

Вложение составных компонентов

Реализация должна поддерживать вложение составных компонентов. В частности, секция <композит: реализация> составного компонента должна иметь возможность действовать как , используя страницу для другого составного компонента. Когда составной компонент предоставляет поведенческий интерфейс с использованием страницы , такой как <композитный: actionSource> , <композитный: editableValueHolder> , <композитный: значениеХолдер> или другой поведенческий интерфейс, это должно быть возможно для «распространения» раскрытия такого интерфейса в случае вложенного составного компонента.Автор составного компонента должен убедиться, что значение атрибутов name точно совпадает на всех уровнях вложенности, чтобы это раскрытие работало. Реализация не требуется для поддержки «повторного отображения» имен во вложенном составном компоненте.

Например, рассмотрим этот вложенный составной компонент.

Использование страницы

actionSourceOuter.xhtml: Внешний составной компонент

1. <композит: интерфейс>

2. <композит: действиеSource name = "button1" />

5. <композит: реализация>

actionSourceInner.xhtml: составной компонент, используемый в составном компоненте.

1. <композит: интерфейс>

2. <композит: действиеSource name = "button1" />

5. <композит: реализация>

Идентификатор из в строке 6 actionSourceInner.xhtml должен соответствовать имени в строке 2 этого файла (это стандартное требование для всех составных компонентов, вложенных или нет). Этот идентификатор также должен совпадать с именем в строке 2 файла actionSourceOuter.xhtml и для в строке 2 используемой страницы.

Реализация должна поддерживать любой уровень вложения, пока значения для , name и id совпадают. Кроме того, атрибут цели также допустим для использования во вложенном режиме.

Именование контейнеров в составных компонентах

Составные компоненты сами по себе именуют контейнеры, чтобы избежать любых возможных конфликтов идентификаторов между внутренними компонентами и компонентами на странице использования. Однако следует проявлять особую осторожность при использовании именования контейнеров в разделе <композит: реализация> . В таких случаях значение атрибута «name» или значения атрибута «target» должны использоваться с clientId относительно компонента верхнего уровня , чтобы предоставить доступ к любым прикрепленным целям объекта на используемую страницу.Например:

Использование страницы

loginButton.xhtml

1. <композит: интерфейс>

2. <композит: actionSource name = "button" target = "form: button" />

5. <композит: реализация>

Поскольку кнопка в строке 8 находится внутри формы, на нее необходимо ссылаться с использованием идентификатора клиента относительно компонента верхнего уровня в атрибуте «target» в строке 2.Использование относительного clientId необходимо из-за семантики UIComponent.findComponent () .