Матрица (композитная)
В материаловедении матрица композиционного является составной частью материала . [1] [2]
Функции
[ редактировать ]Матрица выполняет следующие функции: [3] [4]
- Он связывает армирующее волокно.
- Он придает композитному компоненту форму и определяет качество его поверхности.
Органические матрицы
[ редактировать ]Традиционные материалы, такие как клей, глины, традиционно использовались в качестве матриц для самана и папье-маше .
Обычными матрицами являются полимеры (в основном используемые для армированных волокном пластиков). Наиболее распространенные композитные материалы на полимерной основе, включающие углеродное волокно , стекловолокно и кевлар , обычно состоят как минимум из двух частей: смолы и подложки. [5] Асфальтобетон , который часто используется при строительстве дорог, имеет матрицу, называемую битумом . Грязь (плетень и мазня) нашла широкое применение. [6]
Эпоксидная смола используется в качестве конструкционного клея или конструкционного матричного материала в аэрокосмической промышленности. Эпоксидная смола после отверждения становится почти прозрачной. [7]
Полиэфирная смола подходит для большинства проектов на приусадебном участке. Имеет тенденцию иметь желтоватый цвет. [8] Его часто используют при изготовлении досок для серфинга и в морских целях. [9] Обычно на них наносится покрытие, поскольку со временем они могут портиться и чувствительны к ультрафиолету. Перекись считается отвердителем полиэфирной смолы. В основном МЭКП ( пероксид метилэтилкетона ) используется для полиэфирной смолы. Реакция отверждения инициируется, когда пероксид соединяется со смолой и разлагается с образованием свободных радикалов. В этих системах катализаторами часто называют отвердители. Но они не соответствуют самому строгому химическому определению катализатора, поскольку в конце реакции они не появляются в неизмененном виде. [ нужна ссылка ]
Винилэфирная смола имеет более низкую вязкость, чем полиэфирная смола, и более прозрачна. Он также имеет тенденцию иметь оттенок от пурпурного до голубоватого или зеленоватого. Цена винилэфирной смолы аналогична цене полиэфирной смолы. В нем используются те же отвердители, что и в полиэфирной смоле (в аналогичном соотношении компонентов). Он не сильно разлагается со временем по сравнению с полиэфирной смолой и более гибок. Обычно винилэфирная смола считается топливостойкой. Однако он плавится при контакте с бензином. [10]
Полимерные смолы с памятью формы (SMP) представляют собой материалы, форму которых можно регулярно модифицировать путем нагревания выше температуры стеклования (T g ). При нагревании они становятся эластичными и гибкими, что позволяет легко настраивать их. Они сохраняют свою новую форму при охлаждении. Когда их повторно нагревают выше температуры T g, они возвращаются к своей первоначальной форме. Преимущество этих смол заключается в том, что без потери свойств материала им можно регулярно придавать и изменять форму. Эти смолы можно использовать при изготовлении композитов с памятью формы. В зависимости от состава они имеют различные визуальные характеристики. Эти смолы можно использовать при очень низких температурах, например, для датчиков, которые показывают, нагрелись ли скоропортящиеся товары выше определенной максимальной температуры, когда они изготовлены на основе акрилата; в космических применениях, когда они основаны на сложных эфирах цианата; при ремонте кузовов автомобилей и наружного оборудования, если они изготовлены на эпоксидной основе. [11] [12]
Неорганические матрицы
[ редактировать ]Используют цемент (бетон), керамику, иногда стекло и металлы. Иногда предлагаются необычные матрицы, такие как лед, например, в пайкрите .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ говорит Рик Коглианезе (9 августа 2013 г.). «Композиционные матричные материалы» . AZoM.com . Проверено 16 декабря 2020 г.
- ^ «5.2. Композиционные материалы с органической матрицей | Engineering360» . www.globalspec.com . Проверено 16 декабря 2020 г.
- ^ «Матрица» . www.compositesworld.com . Проверено 16 декабря 2020 г.
- ^ «Органическая матрица композиционных материалов» . www.pfh-university.com . Проверено 16 декабря 2020 г.
- ^ «5: Матричные материалы | Школа материаловедения и инженерии» . www.materials.unsw.edu.au . Проверено 17 декабря 2020 г.
- ^ Уильямс, Лен (14 сентября 2018 г.). «Это конец дороги асфальту и бетону?» . eandt.theiet.org . Проверено 17 декабря 2020 г.
- ^ «Аэрокосмическая отрасль» . Эпоксидная Европа . Проверено 17 декабря 2020 г.
- ^ «Информационный бюллетень об опасных веществах: пероксид метилэтилкетона» (PDF) . Департамент здравоохранения штата Нью-Джерси . Октябрь 1999 года . Проверено 17 декабря 2020 г.
- ^ «Полиэфирные смолы» . www.swindoncompositesupplies.co.uk . Проверено 17 декабря 2020 г.
- ^ Бакалавр, Управление бизнесом. «Каковы плюсы и минусы использования винилэфирной и полиэфирной смолы» . МысльКо . Проверено 17 декабря 2020 г.
{{cite web}}:|first=имеет общее имя ( справка ) - ^ «Полимеры с памятью формы | Университет Шеффилда Халлама» . www.shu.ac.uk. Проверено 17 декабря 2020 г.
- ^ www.technicaltextile.net. «Особенности полимеров с памятью формы (СПМС) - Свойства СПМС» . www.technicaltextile.net . Проверено 17 декабря 2020 г.