§ 24. Композитные материалы. Защитные и декоративные покрытия

Учёные научились делать материалы, свойства которых определяются заранее, их называют материалами с заранее заданными свойствами.

Среди современных материалов особое место занимают композиционные материалы.

Композиционные материалы (от лат. compositio – сочетание) – материалы, образованные сочетанием химически разнородных компонентов с чёткой границей раздела между ними.

Композиционный материал – это искусственно созданный материал, который состоит из нескольких компонентов. Одним из видов композиционных материалов являются слоистые материалы (рис. 1).

Рис. 1. Пример слоистого композиционного материала

Характеризуются свойствами, которыми не обладает ни один из компонентов, взятый в отдельности. Варьируя объёмное содержание компонентов, можно получать композиционные материалы с требуемыми значениями прочности, жаропрочности, жёсткости, абразивной стойкости, а также создавать композиции с заданными специальными свойствами – радио-поглощающими, радиопрозрачными, диэлектрическими, магнитными и пр.

Композиционные материалы в настоящее время на ходят разнообразное применение (рис. 2): в домостроении, в производстве спортивных и бытовых товаров, в авиационной промышленности, в автомобилестроении, судостроении, в атомной промышленности и т. д.

Рис. 2. Применение композиционных материалов

Например, при строительстве самолётов более 30% деталей изготавливают из высокопрочных композиционных материалов, вследствие чего вес самолётов снижается на 15–30%, уменьшается расход топлива, улучшаются экологические показатели.

Композиционные материалы изготавливают главным образом методом порошковой металлургии, а также пропиткой расплавленными металлами, литьём под давлением и т. д. Композиционные материалы – принципиально новый класс конструкционных материалов, без которых был бы невозможен научно-технический прогресс в машиностроении, приборостроении, авиакосмической промышленности и других областях техники.

Итак, создание композиционных материалов открывает новые возможности практически во всех областях человеческой деятельности.

Таким образом, вы познакомились с некоторыми новыми технологиями, которые используются в современной промышленности.

Основные понятия и термины:

порошковая металлургия, композиционные материалы,  слоистые материалы,

? Вопросы и задания

1. Какими свойствами обладают композиционные материалы?

2. В чём отличие традиционных конструкционных материалов от материалов с заранее заданными свойствами?

3. Каковы преимущества использования композиционных материалов по сравнению с традиционными материалами?

Задание:

Найдите в Интернете примеры использования композиционных материалов в машиностроении. Подготовьте рассказ и презентацию об этом.