Alloy ja Composite

Sekä seokset että komposiitit ovat vähintään kahta komponenttiseosta. Vaikka niiden välillä on myös muutama ero, joka tekee niistä sopivia eri sovelluksiin. Alumiini on kahden tai useamman komponentin yhdistelmä, joista yhden on oltava metallista. Näiden kahden (tai useamman) aineen yhdistämisen tarkoituksena on luoda seos, jolla on huomattavasti erilaiset (parempi) ominaisuudet kuin yksittäiset komponentit. Silti nykyisessä teknologiassa on usein vaatimuksia, joita tavanomaiset seokset eivät pysty täyttämään. Monet teollisuudenalat tarvitsevat nykyään materiaaleja, joille on ominaista paremmat mekaaniset ominaisuudet, kuten matala tiheys, suuri lujuus, kulutuksenkestävyys ja korroosio. Tämä ominaisuuksien yhdistelmä voidaan toteuttaa komposiittimateriaaleilla.

Komposiitit ovat vastaavasti kahden tai useamman ainesosan yhdistelmä, mutta metallit eivät välttämättä sisälly niiden muodostumiseen. Nämä ainesosat (jotka ovat sekä fysikaalisesti että kemiallisesti erilaisia) kootaan yhteen, jotta muodostuu koostumus, joka on vahvempi kuin alkuperäiset elementit. Synteettisten (käsityönä) komposiittien lisäksi on myös luonnollisia komposiitteja (esim. Puuta, luita ja hampaita).

Mikä on Alloy?

Metallit ja metalliseokset ovat materiaaleja, joille on ominaista lukuisia erityispiirteitä, joiden seurauksena ne ovat olleet nykyajan teknologian perusta. Metallit koostuvat puhtaasta kemiallisesta elementistä, jossa on pieni määrä muita elementtien lisäyksiä. Niitä kuvataan tyypillisellä metallikiillolla, lisääntyneellä sähkö- ja lämmönjohtavuudella, hyvistä mekaanisista ominaisuuksista, sähkökemiallisista vaikutuksista ja korkeista lämpötiloista, erilaisten tekniikoiden käsittely (käsittely) herkkyydestä sekä kylmässä että kuumennetussa tilassa ja niin edelleen. Kaikki luetellut ominaisuudet ovat riippuvaisia atomien sisäisen rakenteen ja niiden yhteenliitäntöjen ominaisuuksista. Metallitiheys vaihtelee välillä 0,59 g / cm³ (litium) ja 22,4 g / cm³ (Osmium). Metalli, jonka korkein sulamislämpötila on volframi (3400⁰C), kun taas elohopea on alimmillaan (- 39⁰C).

Seokset ovat monimutkaisia materiaaleja, jotka koostuvat peruselementistä ja metalleista tai ei-metalleista. Lejeerinkielementtejä kutsutaan seoksen komponentteiksi, ja niiden määrä ja spesifit määrää seoksen ja sen ominaisuuksien monimutkaisuuden. Metallia (vähintään yksi) tulee metalliseosten koostumukseen (esim. Pronssi: kupari ja tinaseos, teräs: rauta ja hiiliseos jne.). Seokset hankkivat täysin uusia ominaisuuksia, jotka poikkeavat niiden komponentteista: edullisemmat mekaaniset ominaisuudet, korroosionkestävyys, värimuutokset, parannettu käsittelykyky jne. Useimmat seokset saadaan sulattamalla ainesosat, mutta muita menetelmiä hyvin - tällaisia ovat esimerkiksi metalliteräkset, jotka valmistetaan sintraamalla.

Teollisessa käytännössä puhtaat metallit korvataan usein seoksilla. Syyt ovat moninaisia: teknisesti puhtaita metalleja on vaikea saada puhdistetussa tilassa, ne ovat kalliita, niillä on yleensä alhainen vaimennuskapasiteetti ja lujuustasot, epäedulliset kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet ovat usein vaikeita käsitellä tavanomaisilla käsittelymenetelmillä ja paljon muilla.

Mikä on komposiitti?

Komposiitit muodostetaan komposiittimateriaaleista, esim. valamalla, laminoimalla tai pursottamalla. Komposiittimateriaali on materiaalityyppi, joka koostuu kahden tai useamman yksinkertaisen (monoliittisen) materiaalin yhdistelmästä ja jossa yksittäiset komponentit säilyttävät erottamiskykyisen identiteettinsä. Komposiittimateriaalilla on ominaisuuksia, jotka eroavat komponenttien ominaisuuksista - yksinkertaisista materiaaleista. Tämä tarkoittaa usein sitä, että fysikaalisia ominaisuuksia parannetaan, koska tärkein teknologinen intressi on saada materiaaleja, joilla on erinomaiset fysikaaliset (yleensä mekaaniset) ominaisuudet suhteessa komponenttien ominaisuuksiin. Periaatteessa komposiittimateriaalissa on kaksi vaihetta (komponentit): matriisi ja vahvistus. Näillä segmenteillä on huomattavan erilaisia mekaanisia ominaisuuksia. Matriisi on pehmeämpi ja toimii täyteaineena kovafaasin muodon pysyvyyden saavuttamiseksi. Vahvistus on kiinteä ja kova komponentti.Matriisista riippuen komposiitit jaetaan: metalleihin, keramiikkaan ja polymeeriin. Kaikki aineosat voivat olla jatkuvia tai ne voivat olla hajallaan jatkuvassa matriisissa. Viimeisessä tapauksessa on välttämätöntä vahvistaa alaraja dispergoituneen faasin koolle, jonka alapuolelle materiaalia pidetään monoliittisena. Esimerkkejä usein käytetyistä komposiiteista ovat:

hiukkasten lisäys - alumiinioksidi Al2O3: n kovakalkaiset alumiinioksidihiukkaset tai piikarbidin SiC, joka on kiinnittynyt kiinteän levyn lasi- tai polymeerimatriisiin;
kuidun lisäys - muovi (epoksi- tai polyesterihartsi), joka on vahvistettu lasikuiduilla;
rakenteelliset komposiittivaihtoehtoiset kerrokset ohuiden puupintojen ja puulamman (polymeeri) "vanerilla".

Seuraavilla seoksilla on seuraavat edut:

pieni paino
erinomainen kestävyys väsytyskuormille
korkean lämpötilan kestävyys
erittäin kestävä
alhainen tai ei lainkaan plastisuus verrattuna metalleihin, jotka muovautuvat ja muotit aiheuttavat suuria kuormituksia
voi antaa lujuus- ja painosuhteen jopa 20%
kestävämmät kuormitukset lämpöaktiviteetin aikana, koska niillä ei ole lainkaan lämpölaajenemista ja säilyttävät alkuperäisen muodon lämpötilan nousun aikana
tarjoavat mahdollisuuden osien liittämiseen itse tuotantoprosessin aikana
kestävät korroosiota kestävät, ja ne ovat mitoitettu stabiilina äärimmäisissä työolosuhteissa
ei-metallikomposiittimateriaalit ovat ei-magneettisia ja niitä voidaan käyttää herkissä elektronisissa elementeissä. Lisäksi ne eivät ole sähköisesti johtavia, joten ne voivat olla kosketuksissa elektroniikan kanssa

Alloy ja komposiitti ero

Rakenne

Alumiini on materiaalien yhdistelmää - kahden tai useamman metallin tai metallin sekoitusta ei-metallisella elementillä. Sen fysikaaliset ominaisuudet välituotteiden välisten metallien välissä; mutta kunkin elementin kemialliset ominaisuudet pysyvät ennallaan. Seos voidaan erottaa fysikaalisin keinoin. Komposiitti muodostuu myös useista elementeistä (metallista voi olla osa seosta, mutta ei välttämättä). Elementit voidaan palauttaa alkuperäiseen tilaansa kemiallisilla reaktioilla.

Ominaisuudet

Seos on olennaisesti sama materiaali, jolla on ylimääräisiä ominaisuuksia. Seokset muodostuvat komponenteista, joiden tarkoituksena on parantaa ominaisuuksia kuin ainesosat. Liittäminen pysyvästi muuttaa metallien fysikaalisia ominaisuuksia ja jotkin saavutettavissa olevat edut ovat korroosion ja hapettumisen kestävyys, sähköisten ominaisuuksien muuttuminen, parantunut lujuus, korkeampi tai alempi sulamispiste verrattuna rakenneosiaineisiin ja niin edelleen. Komposiitti on materiaalien yhdistelmä, joka muodostaa kokonaan uuden materiaalin (muuttuneilla ominaisuuksilla). Uusi materiaali voi olla vankempi, kevyempi tai halvempi kuin alkuperäiset komponentit.

hakemus

Rakenteellisten yhdisteiden ja tuotantoprosessissa käytettävien tekniikoiden / menetelmien mukaan sekä seokset että komposiitit näyttävät erilaisilta ominaisuuksiltaan ja niillä voi olla erilaisia sovelluksia.

Alloy vs. komposiitti

Metalliseos	yhdistelmä
metallin seosta tai metallin ja muun elementin seosta	komposiitti on minkä tahansa yhdistelmän räätälöity aine
elementti, joka otetaan käyttöön (liuenneen liuos) liukenee metalliin, jolloin seos (liuotin) saa aikaan kiinteän liuoksen muodostamisen. Ei voida erottaa toisistaan	komposiitti (matriisi) ja lisätty elementin muodostava komponentti pysyvät liukenemattomina ja ne voidaan tunnistaa.
homogeeninen seos	voi olla homogeeninen tai heterogeeninen
elementit eivät säilytä alkuperäisiä ominaisuuksiaan	komposiittia muodostavat materiaalit säilyttävät alkuperäiset ominaisuudet
ovat täysin erilaiset parannetut ominaisuudet kuin reagenssin elementit	kuljettaa alkuaineiden ominaisuuksia
ei ole tiukkoja mittasuhteita elementaarisessa koostumuksessa	on tiukka mittasuhteet elementaarisessa koostumuksessa

Yhteenveto

Joskus puhtailla metalleilla ei ole tyydyttäviä mekaanisia ja teknisiä ominaisuuksia (esimerkiksi koneenosien ja työkalujen valmistuksessa ja rakennusteollisuudessa), eikä niitä siksi käytetä sellaisenaan. Tässä on se, että seokset ja komposiitit ovat osoittautuneet erittäin tärkeiksi
Lejeeringit koostuvat ainakin kahdesta komponentista, joissa peruskomponentti on metalli, kun taas muut komponentit voivat olla metallisia mutta myös ei-metallisia. Uusi materiaali parantaa parannettuja ominaisuuksia, kuten parempaa korroosionkestävyyttä, parempaa johtavuutta, keveyttä, kustannustehokkuutta ja niin edelleen.
Komposiittimateriaali on järjestelmä, joka koostuu kahdesta tai useammasta eri kokoonpanosta, joista toinen on matriisi tai perusmateriaali (polymeeri, keraaminen tai metalli), johon toinen komponentti lisätään (kuitu, nano-putki, levy, pallomainen hiukkanen), jotta saavutettaisiin tarvittava ominaisuuksien yhdistelmä (jäykkyys, tiheys, jäykkyys, kovuus, lämpö ja sähköinen toteutettavuus).
Sekä seoksilla että komposiiteilla on lukuisia etuja - riippuen käytetyistä materiaaleista ja tekniikoista. Jotkut parannuksista ovat paino, korroosionkestävyys, voimakas lujuus, murtolujuus, kestävyys jne.