Методи за получаване на композитни материали

Технологията за получаване на метален композит

В общия случай производството на метални композитни материали е разделено на два етапа:

I. Първично производство - използва се за получаване на композитни материали под формата на полуфабрикати с проста конфигурация (многослойни листове и ленти, многослойни плочи и греди).

II. Вторично производство - производство на самия композит.

Целта на методите за първично производство е да се комбинират влакна и матрица по такъв начин, че да се максимизира използването на желаните свойства на всеки от компонентите. За да се постигне тази цел, процесът на производство на композитни материали трябва да гарантира, че са изпълнени следните изисквания: без механични повреди на подсилващия материал и спад в неговата якост, без омекотяване на матрицата, създаване на здрава връзка в матрицата - интерфейси от влакна и матрица-матрица и производство на евтини материали и полуфабрикати с размери, подходящи за механична употреба.

I. Твърдофазни процеси: горещо пресоване (многослойни ленти, листове, пръти, лопатки на турбини), валцуване (многослойни ленти, листове, греди), съвместно екструдиране, експлозионно заваряване (многослойни ленти, листове),

II. Течнофазни процеси: импрегниране с течен метал (пръти, пръти), непрекъснато леене (пръти, тръби, ъгли, ленти),

III. Процеси на отлагане: плазмено пръскане (многослойни ленти), електролитно отлагане, нанасяне на пари.

Методите за рециклиране включват:

- Оформяне - за да се осигури конфигурацията на крайния продукт. Обикновено се извършва при повишени температури;

- Фугиране: в случай на свързване на неармирани метали с композити, технологията на фугиране обикновено се състои от съпротивително заваряване, спояване, заваряване чрез плавяне. При свързване на два композитни материала се използва главно дифузионно заваряване, както и високотемпературно спояване или залепване;

- Рязането се използва за получаване на завършен продукт и отстраняване на дефекти в композитната обработка;

- Термомеханична обработка - за подобряване на свойствата.

Технология за получаване на продукти от полимер

Повечето от традиционните индустриални сплави се произвеждат под формата на полуфабрикати (листове, ленти, блокове и др.), От които след това се правят части. Продуктите от полимерни композити се произвеждат едновременно със самия материал. Това се дължи на технологичността на процеса и може значително да намали себестойността на продуктите.

Тъй като процесите за получаване на полимерни композитни материали и методи за производство от тях са комбинирани, веднага ще разгледаме методите за производство на подсилени продукти.

Технологията за получаване на продукти включва следните основни операции:

I. Подготовка на фитинги:

- контрол на оригиналната армировка;

- отстраняване на лубриканта (изсушаване);

- обработка на влакна с довършителни агенти (нанасяне на водоотблъскващи покрития върху повърхността, които увеличават якостта на връзката между влакната и матрицата и намаляват водопоглъщането на композитни материали);

- изкривяване (операцията по пренавиване на една или повече успоредни нишки, снопове, панделки или тъкани върху една ковашка с паралелно подреждане строго от край до край);

II. Подготовка на свързващо вещество:

- проверка на свързващите компоненти;

- приготвяне на смес от компонент;

III. Импрегниране- това е операцията за комбиниране на пълнителя със свързващото вещество, като се нанесе върху повърхността на армировката и се запълни с обема между влакната.

IV. ФормованеЕ операция по придаване на продукта на дадена форма и размер. Формоването се извършва на преси чрез контактни, вакуумни, автоклавни методи и навиване;

V. Лечение.В процеса на втвърдяване на свързващо вещество се създава окончателната структура на композита, формират се свойствата му и се фиксира формата на продукта;

Vi. Отстраняване на дорника. По дизайн дорниците са разделени на еднокомпонентни, сгъваеми, надуваеми и разрушими;

Vii. Контрол на качеството на продукта.Контролът на качеството на подсилените материали се извършва не само след тяхното производство, но и в процеса. Контролирайте качеството на всички първоначални компоненти, правилността на всички технологични операции, съответствието на състава и свойствата на композита с посочените изисквания.

Контролът на качеството на продукт от композитен материал включва външна проверка на продукта за откриване на външни дефекти, проверка на размерите на продукта, определяне на физико-механичните характеристики и идентифициране на вътрешни дефекти с помощта на контролно оборудване;

VIII. Механична преработка и свързване с други части.Ако след отстраняване на дорника размерите на продукта не съответстват на посочените, той се модифицира механично. Най-често се подрязват краищата и фланците, режат се резби, пробиват се монтажни отвори и т.н.

За сглобяване и свързване с други части металните фланци често се монтират в композитни материали. Те са свързани с полимерни композити с лепило или върху резба, понякога в процеса на формиране се полагат вложки.

Методи за производство на керамични композитни материали.

Керамичните композити са материали, в които матрицата е направена от керамика, а армировката е направена от пълнители от метални или неметални влакна.

За производството на керамични композити се използват следните методи: горещо пресоване, хидростатично пресоване, пресоване, последвано от синтероване, центробежно, вакуумно и хлъзгаво леене. Във всеки случай е необходимо да се оцени пригодността на даден метод. По този начин, композиции, подсилени с метални влакна, не могат да се получат чрез пресоване с последващо синтероване, тъй като влакната предотвратяват уплътняването на керамичния прах и след отстраняване на натиска при натискане те са склонни да възстановят предишната си форма. В резултат на това се появяват дефекти.