Конструкционные и функциональные волокнистые композиты. Неорганические матрицы

Сентябрь 4, 2022

Главная
Алгебра
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты. Неорганические матрицы

Содержание

2. Классификация НММ Металлические матричные материалы Матрицы на основе алюминия Матрицы на основе магния Матрицы на основе
3. Матрицы на основе алюминия Алюминий технически чистый. Алюминий используется для получения КМ как жидко-, так и
4. Матрицы на основе алюминия Деформируемые алюминиевые сплавы Литейные алюминиевые сплавы Порошки алюминиевые Фольга алюминиевая техническая Листы
5. Матрицы на основе магния Магниевые сплавы отличаются малой плотностью, высокой удельной прочностью, способностью поглощать энергию удара
6. Матрицы на основе титана По комплексу физико-механических свойств (высокие прочность, удельная прочность и коррозионная стойкость, нехладноломкость,
7. Матрицы на основе меди Медь и медные сплавы обладают высокими тепло- и электропроводностью, значительной коррозионной стойкостью,
8. Матрицы на основе никеля Никель и никелевые сплавы, используемые как матрицы КМ, выпускаются в виде листов,
9. Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Цемент Гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе.
10. Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Производство цемента
11. Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Свойства клинкера Степень гидратации клинкерных минералов во времени от полной
12. Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Гипс Гипс — быстротвердеющее и быстросхватывающееся воздушное вяжущее. Гипсовые вяжущие
13. Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Производство гипса 1 - лотковый питатель; 2 - бункер гипсового
14. Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Свойства гипса Марка гипсовых вяжущих в зависимости от δизг и
15. Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Высокопрочный гипс Высокопрочным называют гипс, полученный при термической обработке двуводного
16. Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Известковые вяжущие Строительную известь получают путем обжига (до удаления углекислоты)
18. Скачать презентацию

Слайд 2

Классификация НММ
Металлические матричные материалы
Матрицы на основе алюминия
Матрицы на основе магния
Матрицы

на основе титана
Матрицы на основе меди
Матрицы на основе никеля
Неорганические вяжущие вещества
Керамические матричные материалы

Слайд 3

Матрицы на основе алюминия
Алюминий технически чистый. Алюминий используется для получения КМ

как жидко-, так и твердофазными методами.
Физические свойства технического алюминия марки АД при 293 К:
ρ = 2,7х103 кг/м3,
Тпл = 933,2 К,
с = 0,93х103 Дж/кг при 373 К,
α = 21,7x10-6 К в интервале температур 213÷293 К
Относительная электропроводность по сравнению с отожженной медью 64,94 %
Требования к матрицам на основе алюминия и его сплавов:
совместимость с материалом армирующих волокон при температурах получения и эксплуатации КМ;
высокие значения прочности и пластичности при нормальной и повышенной температурах;
высокие технологические свойства;
коррозионная стойкость.

Слайд 4

Матрицы на основе алюминия
Деформируемые алюминиевые сплавы
Литейные алюминиевые сплавы
Порошки алюминиевые
Фольга

алюминиевая техническая
Листы из алюминия и алюминиевых сплавов
Проволока алюминиевая сварочная

Слайд 5

Матрицы на основе магния
Магниевые сплавы отличаются малой плотностью, высокой удельной прочностью,

способностью поглощать энергию удара и вибрационных колебаний, хорошей обрабатываемостью резанием, практически не реагируют с основными классами армирующих волокон.
Для изготовления КМ с магниевой матрицей используют технический магний, сплавы МЛ 12, ИМВ2, AZ31B, AZ33, AZ92, LA141A, ZK60A и др.
Магниевые сплавы обладают пониженной коррозионной стойкостью однако при надлежащей защите могут надежно эксплуатироваться во всех климатических условиях и неагрессивных по отношению к магнию средах.

Слайд 6

Матрицы на основе титана
По комплексу физико-механических свойств (высокие прочность, удельная прочность

и коррозионная стойкость, нехладноломкость, немагнитность) титан является одним из наиболее перспективных легких материалов для авиационной и космической техники. Титан обладает низкой плотностью, относительно малыми тепло- и электропроводностью, невысоким коэффициентом теплового расширения.
Армирование титана и его сплавов производится высокомодульными волокнами с целью повышения жесткости. Для изготовления КМ с титановой матрицей используются преимущественно технический титан марок ВТ 1-0, ВТ 1-00, ТЧ75А и сплавы ВТ6С, ВТ22, IMI318A, Ti-5621S, B120VCA, бета-III и др. в виде фольги или порошка.Прочность изделий из порошков сплавов на основе титана близка к прочности листовых титановых сплавов, полученных плавкой.
Титан и титановые сплавы удовлетворительно обрабатываются резанием, поддаются газовой и аргонодуговой сварке.

Слайд 7

Матрицы на основе меди
Медь и медные сплавы обладают высокими тепло- и

электропроводностью, значительной коррозионной стойкостью, хорошо обрабатываются давлением и широко используются в различных областях промышленности.
Недостаток - низкие прочностные свойства при повышенных температурах. С целью улучшения высокотемпературных прочностных свойств медь армируют волокнами вольфрама, железа, графита и др.

Слайд 8

Матрицы на основе никеля
Никель и никелевые сплавы, используемые как матрицы КМ,

выпускаются в виде листов, лент и порошков. Технически чистый никель можно использовать при получении КМ, армированных проволоками тугоплавких металлов, керамическими волокнами, УВ, методами, предотвращающими взаимодействие волокон и матрицы. Однако жаростойкость КМ на основе технического никеля низка. Более широко применяются КМ на основе окалиностойких и жаропрочных никелевых сплавов.
Окалиностойкие сплавы системы Ni-Cr
Жаропрочные деформируемые сплавы (введение титана и алюминия, легирование тугоплавкими элементами (вольфрамом, молибденом, ниобием), малые добавки бора, церия и других элементов)
Матрицы КМ на никелевой основе должны быть совместимы с материалом армирующих волокон, прочными при высоких температурах, пластичными, обладать сопротивлением высокотемпературной коррозии (ХН60ВТ).
Окалиностойкие никелевые сплавы хорошо деформируются в холодном и горячем состоянии. Жаропрочные деформируемые сплавы обрабатываются методами пластической деформации при нагревании (динамическое горячее прессование, диффузионная сварка, прокатка и др.).
Жаропрочные деформируемые никелевые сплавы выпускают в виде отливок, поковок или проката. Их армируют волокнами с помощью жидкофазных методов (литья, вакуумного всасывания), прокаткой либо способами порошковой металлургии. Окалиностойкие никелевые сплавы хорошо свариваются применением присадочного материала того же состава.

Слайд 9

Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Цемент
Гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде

и на воздухе.
Цементы при твердении могут приобретать различную прочность, которая характеризуется маркой цемента (300, 400, 500, 600)
Портландцемент - получают тонким помолом клинкера с соответствующими добавками. Клинкер - спекшаяся сырьевая смесь известняка и глины в виде зерен размером до 40 мм.
Содержание важнейших оксидов в клинкере: 62÷68 % СаО; 18÷26 % SiO2, 4÷9 % А1203; 0,3÷6 % Fe203
Для производства портландцемента применять известняки, глины (в известняках преобладает карбонат кальция, в глинах имеются различные водные алюмосиликаты формула которых имеет общий вид nSi02×mН20) и корректирующие добавки

Слайд 10

Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Производство цемента

Слайд 11

Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Свойства клинкера
Степень гидратации клинкерных минералов во

времени от полной гидратации, %

Степень гидратации клинкерных минералов во времени от полной гидратации, %

Слайд 12

Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Гипс
Гипс — быстротвердеющее и быстросхватывающееся воздушное

вяжущее. Гипсовые вяжущие вещества подразделяются на строительный и высокопрочный гипс и ангидритовое вяжущее
Гипсовые вяжущие вещества изготовляют из гипсового камня представляющего собой в основном двуводный гипс CaS04×2H20 ангидрита CaSО4

Строительный гипс получают термической обработкой природного гипса по реакции
CaS04×H20→CaSO4×0,5H2O + 1,5Н20
Эта реакция протекает сравнительно быстро при температур 140÷190 °С.

Слайд 13

Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Производство гипса
1 - лотковый питатель; 2

- бункер гипсового камни; 2 - ленточный транспортер; 4 - молотковая дробилка; 5 - элеватор; 6 - шнеки; 7 - бункер гипсового щебня; 8 - тарельчатые питатели; 9 - бункер угля; 10 - тонка; 11 - вращающаяся печь типа сушильного барабана; 12 - бункер обожженного щебня; 13 -пылеосадительная камера; 14 - вентилятор; 15 - бункер готового гипса; 16 - шаровая мельница:

Схема производства строительного гипса с применением вращающихся печей

Схема совмещенного помола и обжига гипса

1 - питатель; 2 - бункер; 3 - элеватор; 4 - подтопок; 5 - проходной сепаратор; 6, 10 - пылеосадительные устройства; 7 - бункер готовой продукции; 8 - элеватор; 9 - вентилятор; 11, 13 - винтовые конвейеры; 12 - бункер; 14 - аэрожелоб; 15 - трубная мельница; 16 - питатель; 17 - расходный бункер; 18 - молотковая дробилка; 19 - приемное устройство; 20 - питатель; 21 -щековая дробилка

Слайд 14

Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Свойства гипса
Марка гипсовых вяжущих в зависимости

от δизг и δсж

Характеристика гипсовых вяжущих по срокам схватывания

Слайд 15

Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Высокопрочный гипс
Высокопрочным называют гипс, полученный при

термической обработке двуводного гипса, насыщенного паром под давлением не более 0,13 МПа, что соответствует температуре пара 124 °С с последующей сушкой.
По пределу прочности при сжатии высокопрочный гипс имеет марки: 200, 250, 300, 350, 400, 450 и 500.
Разработан способ получения высокопрочного вяжущего марок 600÷700 ( супергипс) Он состоит из α-модификации полуводного гипса и характеризуется следующими показателями: нормальная водопотребность – 24÷26 %; начало схватывания -5÷8 мин; конец схватывания - 9÷12 мин.

Строительный и высокопрочный гипсы не являются водостойкими материалами.
Водостойкость гипса можно повысить добавкой (при совместном посоле гипса с доменными гранулированными шлаками и известью).
Для замедления схватывания гипсовых вяжущих применяют добавки органического происхождения

Слайд 16

Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Известковые вяжущие
Строительную известь получают путем обжига

(до удаления углекислоты) кальциево-магниевых горных пород - мела, известняка, доломитизированных и мергелистых известняков, доломитов.
негашеная СаО (комовую и молотую) и гидратная Са(ОН)2 (пушонку и тесто)
жирная и тощая
быстрогасящуюся (скорость гашения не более 8 мин), среднегасящуюся (не более 25 мин) и медленногасящуюся (не менее 25 мин)

Гидравлическая известь - продукт умеренного обжига при температуре 900÷1000°С мергелистых известняков, содержащие 6÷20 % глинистых примесей
слабогидравлическую с модулем 4,5÷9 и сильногидравлическую с модулем 1,7÷4,5

Конструкционные и функциональные волокнистые композиты. Неорганические матрицы

Содержание

Классификация НМММеталлические матричные материалыМатрицы на основе алюминияМатрицы на основе магния Матрицы

Матрицы на основе алюминияАлюминий технически чистый. Алюминий используется для получения КМ

Матрицы на основе алюминияДеформируемые алюминиевые сплавыЛитейные алюминиевые сплавы Порошки алюминиевые Фольга

Матрицы на основе магнияМагниевые сплавы отличаются малой плотностью, высокой удельной прочностью,

Матрицы на основе титанаПо комплексу физико-механических свойств (высокие прочность, удельная прочность

Матрицы на основе медиМедь и медные сплавы обладают высокими тепло- и

Матрицы на основе никеляНикель и никелевые сплавы, используемые как матрицы КМ,

Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) ЦементГидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде

Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Производство цемента

Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Свойства клинкераСтепень гидратации клинкерных минералов во

Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) ГипсГипс — быстротвердеющее и быстросхватывающееся воздушное

Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Производство гипса1 - лотковый питатель; 2

Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Свойства гипсаМарка гипсовых вяжущих в зависимости

Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Высокопрочный гипсВысокопрочным называют гипс, полученный при

Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Известковые вяжущиеСтроительную известь получают путем обжига

Похожие презентации