CC BY
110ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Стаханова Я.А.
Стаханова Яна Александровна - студент, кафедра физики металлов и материаловедения, Тульский государственный университет, г. Тула
Аннотация: приведена общая характеристика полимерных композиционных материалов, сфера их использования, основные свойства, достоинства и недостатки.
Ключевые слова: композиционные материалы, потребление, производство, строительство.
УДК 678
В современной промышленности все чаще отказываются от привычных и традиционных материалов в пользу композиционных. Так, рынок композиционных материалов растет из года в год, о чем свидетельствуют данные компании Lux Research Inc. (рис. 1) [1].
30000
с; о ч 25000
X с; 20000
£
«Г 15000
X
Ъ
а 10000
£
а>
|0 (О 5000
О
0 201 1 201 2 201 3 201 4 201 5 201 6 201 7 201 8 201 9 202 0
-! Автомобилестроение 700 700 750 800 950 1000 1300 1300 1300 1350
и Нефтегазовая промышленность 350 360 355 340 350 355 360 360 365 370
-1 Ветровая энергетика 3000 4000 5500 6550 8600 10000 11000 12550 13000 15500
_ Аэрокосмическая отрасль 3100 3150 3200 3350 3450 4000 4500 4400 5500 6500
и Спортивные товары 1500 1550 1590 1585 1590 1560 1520 1500 1450 1470
Рис. 1. Прогнозируемый объем рынка композиционных материалов
Полимерные композиционные материалы (ПКМ) используются во многих областях промышленности, в России основными потребителями таких материалов являются строительство, кораблестроение и наземный транспорт (рис. 2) [2].
Другие
20%
Строительство
31%
Электроэнергети
ка
9%
Кораблестроени \ 7
е Трубы,
10% Наземный цистерны,
транспорт контейнеры
14% 16%
Рис. 2. Структура потребления композиционныхматериалов в России
Полимерные композиционные материалы принимают в себе ряд полезных для промышленности (строительства, медицины, автомобилестроения и т.п.) физических и механических свойств. К ним относятся низкая плотность материала (что обеспечивает малый вес), высокие прочностные характеристики и жесткость, способность переносить значительные перепады температур и нагрузки, не подвержены коррозии.
Полимерные композиционные материалы, имеющие столь значительное количество преимуществ, имеют и недостатки, в числе которых имеется трудность механической обработки из-за сложной компоновки материала, быстрого износа режущего инструмента и низкого качества получаемого изделия.
ПКМ является естественным материалом с неоднородной структурой из нескольких компонентов. ПКМ включает в себя матрицу и армирующего компонента. Матрица предназначена для фиксации армирующего вещества и придания формы получаемой детали.
Известно, что качество готового полимерного композиционного материала во многом зависит от соединения армирующего слоя с наполнителем. Такое взаимодействие определяется следующими факторами:
• Возникновение межатомных связей;
• Возникновение межмолекулярных связей;
• Возникающих сил трения.
Постоянный рост требований к различным отраслям промышленности по критериям термостойкости, прочности, массе обеспечивает создание новых ПКМ на базе углерода с необходимыми свойствами и характеристиками.
Список литературы
1. Developments in Composite Materials // AeroSpace Engineering. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://aerospaceengineeringblog.com/developments-in-composite-materials/ (дата обращения: 26.02.2019).
2. Утверждена «дорожная карта» развития производства композитов // Российская Газета. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://rg.ru/2013/08/06/kompozit.html/ (дата обращения: 26.02.2019).
