Пиши и продавай!
как написать статью, книгу, рекламный текст на сайте копирайтеров
Конструкционные материалы вокруг нас. От металлических прутьев к композиту.

Большую часть материалов, которые использует человечество, составляют конструкционные. Из них изготовляют детали различных изделий. Эти материалы ценят за свойства, благодаря которым изделия долго используются.

К важнейшим из них относятся механические свойства, а именно: прочность, твердость, упругость, пластичность и способность сопротивляться ударам. За многих лет ученые и практики искали способы совершенствования свойств материалов. Было установлено, что основными путями воздействия на свойства являются: улучшение существующего состава материала, изменение его внутреннего строения, новые способы нагрева, охлаждения и деформации сплавов в процессе производства. Как оказалось впоследствии, такими способами можно изменить почти все механические свойства, кроме упругости. У ученых сложилось впечатление, что для изменения всего комплекса свойств необходимо искать другой путь. И его подсказала природа.

Как увеличить прочность материалов.

Одним из интересных объектов природы является дерево. Видимо, многие из вас задумывались над тем, как удается высоким деревьям, например, сосне, выдерживать шквальные порывы ветра. Разгадка кроется в строении древесины. В ней есть длинные ходы, которые заполняются соками дерева. Сочетание этих веществ дает уникальные качества древесины.

Еще один пример - способность тонких лап животных выдерживать большую массу тела. Вспомните, как выглядит трубчатая кость животного в сечении.

Из этих примеров можно понять, в каком направлении работала мысль ученых - материаловедов, которые создавали новые материалы.

Люди давно догадались, как увеличить прочность материалов. Кто - то построил дом, использовав глину, замешанную с соломой. В Египте и Вавилоне глину заменил тростник. В Древней Греции для укрепления мраморных колонн высотой до 10 м. применяли металлические прутья, которые втыкали

в середину колонны. Только в XVIII в. был создан материал, который позже назвали железобетоном. Объединяя свойства основы с наполнителем (песком, металлическими проводами или прутками), люди пытались получить «идеальный материал». Подобным образом появились и укрепленые пластмассы.

Лучшая по свойствам пластмасса - стеклотекстолит - стала переходной к новой группе материалов - композитам. Идея создания композитов заключается в сочетании лучших свойств наполнителя и основы.

Основа и наполнитель.

Наполнитель может быть в виде мелкого порошка, волокон или проволоки.

Основа заполняет пространство между наполнителем так, чтобы на границе с ней работали отдельные частицы или волокна за счет собственной жесткости. Наполнитель воспринимает основные напряжения, возникающие вследствие воздействия внешних сил. Эффективная работа композита зависит от правильного выбора компонентов и технологии совмещения наполнителя с основой.

Для выявления лучших свойств композита необходимо выполнить

обязательное условие: основа и наполнитель должны плотно прилегать, а взаимодействие между ними должно происходить в тонком слое. Это же условие дает возможность изготавливать деталь одновременно с созданием материала. Согласно действующих нагрузок и условий эксплуатации, конструктор проектирует изделие одновременно с созданием материала. Благодаря единству изготовления детали и материала появилась возможность регулировать свойства материала отдельно на разных участках детали. По мнению ученых, такая технология изготовления материала одновременно с деталью является прообразом информационной технологии в материаловедении.

сайт копирайтеров Евгений