Repetitorij 4

Repetitorij 4

Uredila: Vera Rede

KERAMIKA

Keramički materijali su anorganski materijali sastavljeni od metalnih i

nemetalnih elemenata spojenih ionskim i/ili kovalentnim vezama.

PODJELA KERAMIKE:

prema veličini zrna,

prema namjeni i

prema kemijskom (mineralnom) sastavu.

- silikatna,

- oksidna keramika - Al2O3, ZrO2 i Al2TiO5

- neoksidna keramika - SiC, Si3N4, B4C, AlN, kubični BN

- gruba keramika (veličina zrna od 0,1 mm do 0,2 mm)

- fina keramika (veličina zrna do 0,1 mm).

- visokokvalitetna, konstrukcijska, industrijska, inženjerska,

funkcionalna, rezna, biokeramika, elektrokeramika, …

KERAMIKA

Dalje se dobiveni prah prerađuje u gotovi keramički dio kroz nekoliko faza:

Proizvodnja konstrukcijske keramike

Polazna (osnovna) sirovina je prah koji se dobiva različitim postupcima:

- atomizacija (pretvaranje u prah),- mehaničko drobljenje,- kemijska redukcija, - elektrolitičko taloženje

1.Priprava sirovine: utvrđivanje sastava, miješanje i granuliranje

2.Oblikovanje sirovca: - prešanjem i lijevanjem

3.Sinteriranje: najvažnija faza u proizvodnji dijelova od konstrukcijske keramike

4. Završna obrada:

U fazi priprave sirovca mogu se koristiti sljedeći postupci prešanja:

- suho prešanje (< 8 % vode). Tlak: > 30 MPa; postupak se može automatizirati;

- hladno izostatičko prešanje (CIP – Cold Isostatic Pressing) uz tlak ~ 400 MPa,

- injekcijsko prešanje (za velik broj sitnih dijelova složenog oblika).

KERAMIKA

Najvažniji su sljedeći postupci sinteriranja:

- sinteriranje u različitim atmosferama,

- reakcijsko sinteriranje,

- sinteriranje uz vruće prešanje (HP Hot Pressing),

- sinteriranje uz vruće izostatičko prešanje (HIP Hot Isostatic Pressing).

KERAMIKA

Završna obrada:

- brušenje dijamantnim alatima, lepanje, honanje, poliranje, elektroerozija,rezanje i obrada laserom.

KERAMIKA

• visoka tvrdoća i visoka čvrstoća,• visoke dopuštene temperature primjene,• stabilnost oblika (specifična krutost),• korozijska postojanost i otpornost na atmosferilije,• otpornost na trošenje,• vrlo dobra električna izolacijska svojstva,• dielektrična i feroelektrična svojstva,• mala gustoća i• mala ili velika toplinska vodljivost.

višu tvrdoću, posebno na povišenim temperaturama, višu tlačnu i savojnu čvrstoću, posebno na povišenim temperaturama, otpornost puzanju, viši modul elastičnosti – krutost, nižu toplinsku i električnu provodnost – bolja izolacijska svojstva, visoku otpornost trošenju, visoku kemijsku postojanost prema različitim medijima, nisku gustoću, nižu toplinsku rastezljivost, dugoročniju, sigurnu opskrbu sirovinama.

U usporedbi s metalnim materijalima konstrukcijska keramika posjeduje:

Osnovna svojstva konstrukcijske keramike

KERAMIKA

mala žilavost – visoka krhkost,

niska otpornost toplinskom umoru (šoku),

niska vlačna čvrstoća,

velika rasipanja vrijednosti za mehanička svojstva,

visoki troškovi sirovina i postupaka oblikovanja,

veza metal-keramika i keramika-keramika još nije zadovoljavajuće riješena.

Nedostaci tehničke keramike:

dijelovi izloženi abrazijskom trošenju, koroziji i eroziji (kuglični i klizni ležaji,

mlaznice, brtveni prsteni, ploče, vodilice itd.),

- rezni alati

- dijelovi suvremenih toplinskih motora kao što su plinske turbine

Područja primjene keramike kao inženjerskog materijala vrlo su različita:

KERAMIKA

TVRDI METALI

- visoko talište,- visoku tvrdoću i otpornost na trošenje,- visok modul elastičnosti, tlačnu čvrstoću i čvrstoću na povišenim temperaturama, - dobru postojanost na temperaturne promjene (otpornost na toplinske šokove),- dobru prionjivost s metalnim taljevinama,- otpornost na koroziju,- visoku toplinsku i električnu vodljivost.

Tvrdi metali imaju sljedeća dobra svojstva:

Tvrdi metali primjenjuju se za izradu: - reznih alata u obradi materijala odvajanjem čestica ,- alata za probijanje, duboko vučenje i provlačenje žice,-dijelova strojeva (valjaka, izmjenljivih košuljica, cilindara, turbinskih lopatica, …)

Karbidi volframa, titana i tantala, koji su međusobno povezani najčešće kobaltom

nositelji tvrdoće i otpornosti na trošenje osigurava žilavost

5 % do 17 %.

KERAMIKA

tvrdi metali grupe KPrikladni su za obradu materijala s kratkom strugotinom kao što su: ljevovi na bazi željeza, porculan, kamen, drvo i tvrdi (punjeni) polimerni materijali. Kod obrade žilavih materijala kao što je čelik stvaraju se naljepci i izjedenost, što je posljedica navarivanja strugotine na rezne oštrice reznog alata;

tvrdi metali grupe MPrikladni za obradu svih materijala. Mogu se upotrijebiti za obradu čelika do srednjih brzina rezanja;

tvrdi metali grupe PPrikladni su za obradu materijala s dugom strugotinom pri čemu su moguće, ovisno o vrsti tvrdog metala i vrsti obrade, različite brzine obrade.

Tvrdi metali za rezne alate podijeljeni su u tri skupine:

Slojevi debljine 5 m do 15 m nanose se: - kemijskom reakcijom iz plinovite faze (CVD – postupak)- djelovanjem iona u elektrostatičkom polju (PVD – postupak).

Nanošenjem tankih slojeva TiC, TiN, TiCN ili Al2O3 na rezne bridove tvrdih metala postiže se:

povećana otpornost na trošenje, uz istodobno dobru žilavost

POLIMERNI MATERIJALI

tehnički uporabiv polimerni materijal = ČISTI POLIMER + DODACI

Naziv skupine dodataka Primjer i opis djelovanja

REAKCIJSKE TVARI Pjenila, dodaci za smanjenje gorivosti, umrežavala

DODACI ZA POBOLJŠANJE PRERADLJIVOSTI

Maziva, odvajala, punila, toplinski stabilizatori, regulatori viskoznosti, tiksotropni dodaci

MODIFIKATORI MEHANIČKIH SVOJSTAVA

Omekšala, dodaci za povišenje žilavosti, punila, prianjala, ojačala (vlakna, viskeri, organska i anorganska ojačala, celuloza, čađa)

MODIFIKATORI POVRŠINSKIH SVOJSTAVA

Vanjska maziva, regulatori adhezivnosti, antistatici, dodaci za smanjenje sljubljivanja (blokiranja), dodaci za smanjenje neravnina na površini

MODIFIKATORI OPTIČKIH SVOJSTAVA Bojila, pigmenti

DODACI ZA PRODULJENJE TRAJNOSTI (POSTOJANOSTI) PROIZVODA

Svjetlosni stabilizatori, antioksidansi, antistatici, biocidi (tvari za sprječavanje rasta mikroorganizama i sličnih razgrađivača)

OSTALO Mirisi, dezodoransi

Dodaci čistim polimerima


Primjeri nekih dodataka i svrha njihove primjene

Naziv dodatka Svrha dodavanja Primjeri dodataka

PUNILOSmanjenje cijene materijala, modificiranje preradbenih i toplinskih svojstava

Drvno i kameno brašno

OMEKŠAVALO Postizanje savitljivostiTeško hlapiva organska otapala

OJAČALOPovišenje vlačne čvrstoće i vlačnog modula elastičnosti (krutosti)

Vlakna (staklena, ugljična, aramidna), metalne žice

STABILIZATORSmanjenje utjecaja UV-zraka i usporavanje starenja

ANTISTATIK Smanjenje elektrostatičkog nabijanja

DODATAK ZA SAMOGASIVOST

Postizanje samogasivosti

BOJILO, PIGMENT Postizanje željenog obojenja


Prema ponašanju pri zagrijavanju polimeri se dijele na:

PLASTOMEREELASTOMEREDUROMERE(ELASTOPLASTOMERE)

Polimeri se mogu sistematizirati s obzirom na:

- postanak: prirodni ili sintetički (umjetni),

- kemijski sastav: organski ili anorganski,

- postupak polimerizacije: stupnjevita ili lančasta,

- svojstva (npr. ponašanje pri povišenim temperaturama)

- primjenu.


NazivObilježja obzirom na:

MakromolekuleTaljenje Topljenje Bubrenje

DUROMERI Netaljivi Netopljivi Ne bubreGusto prostorno umrežene

PLASTOMERI Taljivi Topljivi Bubre Linearne i razgranate

ELASTOMERI Netaljivi Netopljivi BubreRahlo prostorno umrežene

ELASTOPLASTOMERI Taljivi Topljivi Ne bubreRahlo prostorno umrežene

Istaknuta obilježja temeljnih skupina polimernih materijala


SVOJSTVA POLIMERNIH MATERIJALA

Funkcijska (uporabna) svojstva

Naziv svojstva (primjeri)

MEHANIČKA čvrstoća, istezljivost, modul elastičnosti, tvrdoća, žilavost

TRIBOLOŠKA faktor trenja, otpornost na trošenje

TOPLINSKA

toplinska vodljivost, toplinska rastezljivost, temperatura omekšavanja (plastomeri: metoda po Vicatu) postojanost oblika pri povišenoj temperaturi (duromeri: metoda po Martensu)

ELEKTRIČNA električna vodljivost, električni otpor, čvrstoća proboja, dielektrična svojstva

POSTOJANOST kemijska postojanost

OSTALAgustoća, propusnost svjetla, indeks loma, udio dodataka (npr. anorganskih sastojaka)


Pregled mehaničkih svojstava

MEHANIČKA SVOJSTVA

KRATKOTRAJNA SVOJSTVA DUGOTRAJNA SVOJSTVA

Udarno opterećenje

Statičko opterećenje Statičko opterećenje

Dinamičko opterećenje

– žilavost – čvrstoća – modul elastičnosti– tvrdoća

–statička izdržljivost (puzanje)

–dinamička izdržljivost umor materijala)

Dijagrami "naprezanje - istezanje"


Orijentacijske vrijednosti modula elastičnosti polimernih materijala

Skupina polimernih materijala Modul elastičnosti, N/mm2

PLASTOMERIamorfni, neojačani 2 100...3 500

amorfni, ojačani oko 7 000

PLASTOMERIkristalasti, neojačani 150...3 200

kristalasti, ojačani 5 000...11 000

ELASTOMERI 50...150

DUROMERIneojačani 5 000...12 000

ojačani 9 000....15 000 i više“ojačani” => oko 30 % masenog udjela staklenih vlakana

Postupak određivanja modula elastičnosti polimernih materijala


Prikaz ponašanja polimernih materijala pri dinamičkom opterećenju

Izokroni dijagram "naprezanje – istezanje"


Kemijska postojanost i tribološka svojstva

Dobra kemijska postojanost može se svesti na sljedeća obilježja:

Da bi došlo do djelovanja agresivnog medija na polimerni materijal, nužan je afinitet između određenog materijala i nekog medija – ako afinitet ne postoji ili je slab, radi se o polimernom materijalu postojanom prema djelovanju dotičnog medija;

Procesi djelovanja agresivnih medija na polimerne materijale sporiji su od procesa djelovanja agresivnih medija na druge konstrukcijske materijale;

Neki procesi djelovanja agresivnih medija na polimerne materijale su povratni (npr. bubrenje, koje se između ostaloga javlja pri izlaganju vodi).

Pod dobrim tarnim – tribološkim svojstvima polimernih materijala podrazumijeva se:

- mali faktor trenja i dobra otpornost na trošenje.


Prikaz temelja dobrih triboloških (tarnih) svojstava polimernih materijala u odnosu prema drugim konstrukcijskim materijalima (primjer par "metal–polimerni materijal")


Preradbena svojstva plastomera i duromera

Postupak određivanja tečenjaplastomera

Postupak određivanja tečenja duromera


Toplinsko–mehanička svojstva

Postupci ispitivanja ponašanja plastomera i duromera pri zagrijavanju uz istodobno djelovanje mehaničkog opterećenja

Određivanje temperatureomekšavanja po VICAT-u

Određivanje temperature postojanostioblika po MARTENS-u

Pregled najčešćih zahtjeva i važnijih svojstava polimernih materijala

Svojstva na koja se ne može bitno utjecati konstrukcijskim oblikovanjem proizvoda

GUSTOĆAPROZIRNOST (proziran, poluproziran, neproziran)KVALITETA POVRŠINETOPLINSKA VODLJIVOSTTOPLINSKA RASTEZLJIVOSTTOPLINSKA POSTOJANOSTTEMPERATURNE GRANICE PRIMJENE (najviša i najniža temperatura)TEMPERATURA OMEKŠAVANJA (plastomeri – metoda po Vicat-u)TEMPERATURA POSTOJANOSTI OBLIKA (duromeri – metoda po Martensu)KEMIJSKA POSTOJANOSTPOSTOJANOST PREMA UV-ZRAČENJUOTPORNOST NA GORENJETARNA SVOJSTVA (faktor trenja, otpornost na trošenje)CIJENA

Svojstva koja između ostalog bitno ovise o obliku proizvoda

MEHANIČKA SVOJSTVAČVRSTOĆAMODUL ELASTIČNOSTIPREKIDNO ISTEZANJEŽILAVOSTTVRDOĆASVOJSTVA POVEZANA S PRERADOM MATERIJALA I/ILI IZRADOM PROIZVODAPRERADBENA SVOJSTVA



Prerada polimera/polimernih materijala

Pregled najčešćih postupaka prerade polimernih materijala

Naziv postupka prerade Napomene

INJEKCIJSKO PREŠANJE P i D*

PREŠANJED (neposredno i posredno prešanje)

PUHANJE P

ROTACIJSKO LIJEVANJE P i D

PRERADA POROZNIH MATERIJALA P i D

TOPLO OBLIKOVANJE P

EKSTRUDIRANJE P

PRERADA OJAČANIH MATERIJALA P i D

VIŠEKOMPONENTNO PREŠANJE P

INJEKCIJSKO PUHANJE P

KALANDRIRANJE P

ZAVRŠNA OBRADA P i D


Neki primjeri primjene polimernih materijala u strojarstvu

Naziv dijela Temeljni zahtjeviPrimjenjivi polimerni materijali

ZUPČANICI, LANČANICI, KLIZNI LEŽAJI

nizak faktor trenja, otpornost na trošenje

poliamidi, poli(oksimetilen),polietilen visoke gustoće, visokomolekulni polietilen

KLIZNI LEŽAJIKLIZNE STAZE

prigušivanje vibracija, dobra obradljivost (rezljivost)

visokomolekulni polietilen,polimerni kompoziti na osnovi fenolformaldehidne smole

CIJEVI, ELEMENTI CJEVOVODA

niska gustoća (mala težina),kemijska postojanost

polietileni, poli(propilen), poli(vinilklorid)

OBLOGE TARENICA, KOČNICA I TARNIH SPOJKI

otpornost na trošenje, znatan i jednoličan faktor trenja, prigušivanje vibracija

polimerni kompoziti

KOMPOZITNI MATERIJALI

Definicija i podjela kompozitnih materijala

- kompoziti su umjetno proizvedeni višefazni materijali koji imaju željenu kombinaciju najboljih svojstava konstitutivnih faza.

- kompoziti s česticama,- vlaknima ojačani kompoziti,- slojeviti kompoziti- sendvič konstrukcije "strukturni kompoziti”

- temeljna podjela kompozita: metalni, keramički i polimerni kompoziti

Usporedba osnovnih tipova kompozita: (a) kompoziti s česticama,(b) kompoziti s vlaknima, (c) slojeviti kompoziti


- svojstvima matrice i ojačala,- veličini i rasporedu (raspodjeli) konstituenata,- volumnom udjelu konstituenata,- obliku konstituenata,- prirodi i jakosti veze među konstituentima.

Svojstva kompozita ovise o:

Ovisnost omjera "granica tečenja kompozita-granica tečenja matrice" o promjeru čestica – dp, te omjeru l/df – duljina vlakna/promjer vlakna

SustavVolumni udio

vlakna, Vf

I Al–SiO2 0,50

II Al–Al2O3 0,35

III

Ag–Al2O3 0,24

IVCu–W 0,50

VAl–nehrđ. čelik

0,20

Oznaka Sustav

1 Ni-Al2O3

2 Al-Al2O3

3 Ag-Al2O3

4 Ni-ThO2

5 Ni-Cr2O3

6 Ni-ThO2

7 Ni-SiO2

8 Ni-TiC

9 Al-Al2O3


Kompoziti s disperzijom

- veličina čestica, (promjer od 10 do 250 nm) - volumni udio, (Vp do 15 %)- razmak između disperziranih čestica, Dp.

Usporedba granice razvlačenja kompozita s disperzijom

Otpornost na puzanje platine i platine ojačane s disperzijom 12,5 % čestica ThO2


Primjeri i primjena odabranih kompozita s disperzijom

Sustav Primjena

Ag-CdO Električni kontakti

Al-Al2O3 Nuklearni reaktori

Be-BeO Svemirska tehnika i nuklearni reaktori

Co-ThO2, Y2O3 Magnetski materijali postojani puzanju

Ni-20 %Cr-ThO2 Dijelovi turbina

Pb-PbO Ploče akumulatora

Pt-ThO2 Električne komponente

W-ThO2, ZrO2 Grijači


Kompoziti s velikim česticama

Zakon miješanja:

Npr. c = Vi ∙i

- svojstva kompozita s česticama ovise o relativnim udjelima pojedinih konstituenata

gdje su: c – gustoća kompozita,i – gustoća konstituenata,Vi – volumni udio konstituenata.

Primjena kompozita s česticama

- tvrdi metali- abrazivi- polimeri,- električni kontakti- ljevački kalupi i jezgre- lijevanje u poluskrućenom stanju (eng. Compocasting)


VLAKNIMA OJAČANI KOMPOZITI

Različiti načini rasporeda vlaknastih ojačavala

Zakonom miješanja: c = Vm · m + Vf

· f

Ec = Vm · Em + Vf · Ef

- za opterećenje paralelno s kontinuiranim jednosmjerenim vlaknima

m f

c m f

V V1 = + E E E - za opterećenje okomito na smjer vlakana


gdje su: E – modul elastičnosti, Rm – vlačna čvrstoća,

Re – granica razvlačenja,

– gustoća.E

Svojstva vlakanaVlakna trebaju biti čvrsta, kruta, lagana, a također trebaju imati visoko

talište. Specifična čvrstoća =

Specifični modul elastičnosti =

m e( )R R

Materijali matrice trebaju biti žilavi, duktilni i čvrsti, a važna je i temperatura tališta.

Svojstva matrice


MaterijalGustoća,

kg/m3

Vlačnačvrstoća, N/mm2

Specifična čvrstoća,(x106m2/s2)

Modulelastičnosti,

kN/mm2

Specifični modul,

(x106m2/s2)

Viskeri

Grafit 2200 20700 9,1 700 318

Silicijev nitrid (Si3N4) 3200 5000...7000 1,56…2,2 350...380 109...118

Aluminijev oksid (Al2O3) 4000 10000...20000 2,5…5,0 700...1500 175...375

Silicijev karbid (SiC) 3200 20000 6,25 480 150

Vlakna

Aluminijev oksid 3950 1380 0,35 379 96

Aramid (Kevlar 49) 1440 3600...4100 2,5...2,85 131 91

Ugljik a) 1780...2150 1500...4800 0,70...2,70 228...724 106...407

E-staklo 2580 3450 1,34 72,5 28

Bor 2570 3600 1,40 400 156

Silicijev karbid 3000 3900 1,30 400 133

PE-UHMW (Spectra 900) 970 2600 2,68 117 121

Metalne žice

Visokočvrsti čelik 7900 2390 0,30 210 26,6

Molibden 10200 2200 0,22 324 31,8

Volfram 19300 2890 0,15 407 21,1

Orijentacijske vrijednosti svojstava nekih materijala za ojačavanje


Kompoziti s polimernom matricom

Najraširenije i daleko najjeftinije polimerne smole su poliesteri i vinil esteri.Prvenstveno se primjenjuju kod staklenim vlaknima ojačanih kompozita

Epoksidne smole znatno su skuplje i često neprikladne za komercijalnu primjenu. Primjenjuju se kod polimernih kompozita u zrakoplovstvu. Imaju bolja mehanička svojstva te veću postojanost prema vlazi. Za visokotemperaturne primjene koriste se poliimidi čija gornja temperatura dugotrajne primjene iznosi oko 230 °C.Visokotemperaturni plastomeri imaju potencijal za buduću primjenu u zrakoplovstvu. Radi se o polietereterketonu (PEEK), polifenilensulfidu (PPS), polieterimidu (PEI).

- staklenim vlaknima ojačani polimerni kompoziti;- ugljičnim vlaknima ojačani polimerni kompoziti;- aramidnim vlaknima ojačani polimerni kompoziti;- ostali vlaknasti materijali za ojačanje.


STAKLENIM VLAKNIMA OJAČANI POLIMERNI KOMPOZITI

- ovaj tip kompozita proizvodi se u najvećim količinama (E-staklo i S-staklo )

Staklo je popularan materijal za ojačavanje iz nekoliko razloga:

- lako se iz rastaljenog stanja izvlači u obliku visokočvrstih vlakana (d=3 do 20 m);- ekonomična proizvodnja staklenim vlaknima ojačanih polimernih materijala;- vlakna su relativno čvrsta, kada ih se uloži (ugradi) u polimernu matricu, dobiva se kompozit vrlo visoke specifične čvrstoće;- kemijski su inertni što daje kompozite korisne za primjenu u različitim korozivnim sredinama.

UGLJIČNIM VLAKNIMA OJAČANI POLIMERNI KOMPOZITI

- najviši specifični modul i najvišu specifičnu čvrstoću;- visok vlačni modul i visoku čvrstoću zadržavaju i pri povišenim temperaturama;- otporni su na vlagu i niz otapala, kiselina i lužina pri sobnoj temperaturi- postupci proizvodnje vlakana i kompozita koji su relativno jeftini.

-promjeri vlakana su od 4 do 10 m a dostupna su kao kontinuirana i rezana.- uobičajeno su prevučena zaštitnim epoksidnim slojem, što poboljšava vezanje s polimernom matricom.


ARAMIDNIM VLAKNIMA OJAČANI POLIMERNI KOMPOZITI

- izuzetan omjer čvrstoća-gustoća (iznad onog kod metala)- komercijalna imena dvaju najuobičajenijih su "Kevlar" i "Nomex - uzdužna vlačnu čvrstoću i vlačni modul elastičnosti viši od drugih polimernih vlaknastih materijala- visoka krutost i žilavost, otpornost na udar, otpornost na puzanje te umor materijala- otporni zapaljenju te stabilni pri relativno visokim temperaturama;- raspon temperatura kod kojih zadržavaju visoka svojstva: od –200 do 200 °C;- podložni degradaciji s jakim kiselinama i lužinama, ali su relativno inertni prema drugim otapalima i kemikalijama.

OSTALI VLAKNASTI MATERIJALI ZA OJAČANJE

Drugi vlaknasti materijali, kao npr. vlakna bora te vlakna silicijeva karbida (SiC) i aluminijeva oksida (Al2O3), primjenjuju se u daleko manjoj mjeri.


Svojstvo Staklo (E-staklo) Ugljik (visokočvrsti) Aramid (Kevlar 49)

Gustoća, kg/m3 2100 1600 1 400

Vlačni modul elastičnosti, kN/mm2

Uzdužno 45 145 76

Poprečno 12 10 5,5

Vlačna čvrstoća, N/mm2

Uzdužno 1020 1240 1380

Poprečno 40 41 30

Istezljivost (prekidno istezanje), %

Uzdužno 2,3 0,9 1,8

Poprečno 0,4 0,4 0,5

Svojstva kontinuiranih jednosmjernih vlaknima ojačanih epoksidnih kompozita u uzdužnom i poprečnom smjeru (volumni udio vlakna iznosi 0,60).


Kompoziti s metalnom matricom

- materijali matrice: superlegure, legure aluminija, magnezija, titana i bakra

- ojačala: čestice, kontinuirana i diskontinuirana vlakna i viskeri ( Vo= 10 do 60 %)

- materijali kontinuiranih vlakana: ugljik, silicijev karbid, bor, aluminij i tvrdi metali

- materijali diskontinuiranih ojačala: viskeri silicijeva karbida, sjeckana vlakna od ugljika i aluminija te čestice aluminija i karbida

Vlakno MatricaVolumni udio

vlakna, %Gustoća,

kg/m3

Uzdužni vlačni modul E, kN/mm2

Uzdužna Rm,

N/mm2

Ugljično vlaknoAl-legura 6061

AlMg1SiCu

41 2440 320 620

Vlakno bora 48 - 207 1515

SiC 50 2930 230 1480

Al2O3Al-legura 380.0

Al-Si-Mg24 - 120 340

Ugljično vlaknoMg-legura

AZ31 38 1830 300 510

"Borsic" Titan 45 3680 220 1270

Svojstva nekih metalnih kompozita (kompozita s metalnom matricom) ojačanih kontinuiranim jednosmjernim vlaknima


Keramički kompoziti proizvode se postupcima vrućeg prešanja (HP), vrućeg izostatičkog prešanja (HIP) i sinteriranjem tekuće faze.

Ovakvi materijali primjenjuju se za umetke reznih alata čiji je vijek trajanja puno dulji od većine materijala koji se primjenjuju za tu svrhu.

“Ugradnjom” čestica, vlakana ili viskera jednog keramičkog materijala u matricu koja je od druge vrste keramike, lomna žilavost se povećava za oko 10 puta.

Volumni udio viskeraČvrstoća,

Rm, N/mm2

Lomna žilavost, KIC , N/mm3/2

0 - 142

10 455 55 225

20 655 135 237...285

40 850 130 190

Čvrstoća pri sobnoj temperaturi i lomna žilavost Al2O3 za različite sadržaje SiC viskera


Ugljik–ugljik kompoziti

Hibridni kompoziti

Slojeviti kompozitni materijali (laminati)

Stanična kruta tijela (pjene)

Sendvič konstrukcije

HVALA NA PAŽNJI !

Documents

Repetitorij 4