Як класифікують композиційні матеріали?

Ілюстрація / Світлина: з відкритих джерел

У блозі компанії “Електропласт” зрозуміло та детально розповідають про те, що таке композиційний матеріал та які є композити. Якщо коротко, композиційні матеріали, або композити — це матеріали, створені шляхом поєднання двох або більше типів сировини. Кожен зберігає свої властивості, але разом вони формують новий матеріал з поліпшеними характеристиками.

Завдяки такій комбінації, композити мають унікальні властивості, що не притаманні жодному з компонентів окремо, як-от висока міцність при низькій вазі чи стійкість до корозії. Наприклад, склопластик — це комбінація скла й пластику: скло надає жорсткість, а пластик — гнучкість і легкість. Завдяки такому поєднанню композити стали популярними у виробництві, авіації, будівництві та багатьох інших сферах.

З чого складається композит?

Композиційні матеріали створені з поєднання двох головних компонентів: матриці та наповнювача. Матриця утримує елементи наповнювача разом, а наповнювач надає міцності, жорсткості або інших специфічних властивостей.

Приклад, який наводить компанія Elektro-Plast — склотекстоліт, який складається зі скловолокнистої тканини (наповнювач) і термореактивної смоли, найчастіше епоксидної (матриця). Склотканина додає жорсткості й механічної міцності, а смола утримує волокна разом і забезпечує хімічну стійкість.

Склотекстоліт широко застосовується в електротехніці завдяки своїм високим діелектричним властивостям, міцності та стійкості до температур. Його використовують для виготовлення друкованих плат, ізоляційних елементів в трансформаторах, обмотках, а також у виробництві деталей, що потребують одночасно електроізоляції та механічної стабільності.

Класифікація за типом матриці

Залежно від типу матриці композити діляться на кілька груп:

1. Полімерна матриця — легка та стійка до корозії, підходить для деталей, які не піддаються екстремальним температурам.
2. Металева матриця — витримує високі навантаження та температури, тому застосовується в авіації та автомобілебудуванні.
3. Керамічна матриця — стійка до дуже високих температур і зносу, використовується для турбін та реактивних двигунів.

За типом наповнювача

Композити можна класифікувати за типом наповнювача, який визначає їхню міцність і жорсткість. Найпоширеніший вид — волокнисті композити, де як наповнювач використовують волокна зі скла, вуглецю, кевлару чи бору. Наприклад, легкі та міцні вуглепластики з карбоновими волокнами широко застосовують в авіації для корпусів літаків.

Інший тип — композити з частковим наповнювачем, які містять дрібні частинки металів чи неметалів (на кшталт оксиду алюмінію або карбіду кремнію). Вони мають підвищену твердість і зносостійкість, тож їх використовують у підшипниках та інструментах, що зазнають тертя.

Також є шаруваті композити, які складаються з кількох шарів, як-от триплексне скло, що поєднує шари скла й полімеру. Це робить його не лише міцним, а й безпечним — у разі удару скло не розсипається на гострі уламки.

Дмитрий Вовчок / nomid
Главред ARDinform