Детали из композитов

Металлокерамические композиты: технология и область применения. Композиты с керамической матрицей на основе карбида кремния с добавками боридов титана и циркония. Композиционные материалы высокой технологии (технология давления резиной и автоклавная).

Рубрика Производство и технологии
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 28.08.2009
Размер файла 116,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

14

Содержание

  • Металлокерамические композиты (Metal-matrix composite)
    • Применяемые технологии
    • Композиционные материалы высокой технологии (автоклавная технология и технология давления резиной)
    • Композиты с керамической матрицей на основе карбида кремния с добавками боридов титана и циркония
    • Области применения
    • Список использованной литературы

Металлокерамические композиты (Metal-matrix composite)

Материал, который состоит из неметаллической арматуры, типа керамических слоев или нитей, заключенных в металлическую матрицу.

Применяемые технологии

Детали, изготовленные из карбонокомпозитов и кевларокомпозитов, полностью заменили традиционные силовые элементы конструкции в высокотехнологичных моделях. Впервые новые детали стали применять в моделях класса F-1, затем, композиты вытеснили традиционные элементы и в моделях классов F3..., F2..., Sunrise-Sunset Competition и HLG. Прочность новых композитов в 1,4-2,2 раза выше, чем у композитов на основе стеклотканей и эпоксидных смол. Параллельно со значительным увеличением прочности, возросла так же и пластичность новых композитов, а вероятность расслоения пластиков на их основе, уменьшилась. Таким образом, появилась уникальная возможность снизить размеры и массу силовых элементов конструкции модели в 1,3-1,6 раз, при этом не только без уменьшения их прочности, но в ряде случаев и с её увеличением.

Композиционные материалы высокой технологии (автоклавная технология и технология давления резиной)

Детали, которые изготавливаются из карбонокомпозитов и кевларокомпозитов полностью заменили силовые элементы конструкции у:

авиамоделей: лонжероны, кромки, отбортовка кессоны и фюзеляж, винт, - моделей яхт и катеров: корпус и мачты, винт, - дельтапланах: все детали, кроме двигателя, - подводных лодках и самолетах: мачты антенн, обтекатели антенн, другие детали фюзеляжа и крыла, - автомобилей: бампера, воздухозаборники, другие детали кузова и салонов престижных автомобилей.

Автоклавная технология и технология давления резиной позволили (сравнивая с обычными композитами на основе L 285, ЭД-20, КДА. .):

1. Увеличение прочности на 10-30%;

2. Уменьшение вероятности расслоения;

3. Увеличение температуры, при которой можно использовать эти детали.

Следовательно, массу и размеры детали можно уменьшить на 20-60%. При этом прочность не изменится.

Отличие этой технологии заключается в том что:

1. В качестве связующего применяется вещество с температурой полимеризации 120-200°С.

2. Во время полимеризации на заготовку действует давление до 32 бар.

Это дает:

связующее занимает расстояние не только между волокнами, но и между клетками ткани, - отсутствие пузырьков газа в детали, - уменьшение расстояния между слоями ткани.

Детали из композитов для моделей:

лонжероны;

передние и задние кромки;

отбортовки для нервюр;

кессоны (D-бокс);

хвостовые балки;

тяги управления;

штыри крепления;

Наборная конструкция крыла

Конструкция лонжерона с использованием современных композиционных материалов на основе автоклавированных углепластиков.

Особенности конструкции лонжерона

Лонжерон, кромка и отбортовка для нервюр. Показаны основные габариты, по которым Вы можете выбрать детали в нашем каталоге, или заказать свои уникальные размеры

Основные габариты углепластиковых деталей

Кессон (D-бокс). Изготавливается методом горячей формовки, на основе различных композиционных материалов. В зависимости от свойств материала-основы, свойства изделия могут быть подобраны в соответствии с Вашими нуждами.

Основные габариты кессонов

Цилиндрические и конические углепластиковые трубки для хвостовых балок и тяг управления. Показаны основные габариты, по которым Вы можете выбрать детали в нашем каталоге, или заказать свои уникальные размеры

Основные габариты углепластиковых трубок

Лонжероны, задние и передние кромки из углепластика

1. Бальза

2. Кевларокомпозит

3. Кевларокомпозит

Рассмотрим конструкцию лонжерона квадратного сечения. Его полки изготовлены из многослойного однонаправленного углепластика (отбортовка, задние и передние кромки изготавливаются тем же способом) В качестве стенки лонжерона применяют "сендвич": углепластик - бальза - углепластик или углепластик - пенопласт - углепластик. На стенку лонжерона используют углеткань с направлением волокон в двух направлениях. Элементы конструкции соединяются на эпоксидной смоле типа "UHU Plus 300" или "ВК-9". Все углепластики изготавливаются в автоклаве.

Порезка углепластиков производится на циркуляционных станках дисками с алмазной режущей кромкой. При этом на диск подается струя воды, а из рабочей зоны идет вытяжка пыли и летучих веществ.

Кессоны

У моделей с небольшой скоростью полета кессонная конструкция крыла и стабилизатора заняла первое место. Кессон от передней кромки до лонжерона вытеснили конструкции с цельной жесткой обшивкой. Тем более что на смену бальзовой обшивке появилась пластиковая, прочность которой гораздо больше, а воздействие от внешней сред нет.

Для изготовления кессонов из КМ применяются двунаправленные ткани с укладкой слоев под 45°к лонжерону.

Композиты с керамической матрицей на основе карбида кремния с добавками боридов титана и циркония

Применяются в узлах трения и уплотнениях, работающих при высоких температурах в агрессивных средах, для элементов газотурбинных двигателей (камеры сгорания, жаровые трубы, рабочие лопатки). Также они могут использоваться в качестве лодочек для испарения жидкого металла, элементов керамической брони и др.

Материалы получены путем размола-смешивания исходных порошковых компонентов с последующим горячим прессованием.

Некоторые свойства материала:

Относительная плотность 95-100%;

Прочность при изгибе, при 20°C 600 MПa, при 1400°C 500 MПa;

Трещиностойкость 5.5 MПa·м1/2;

Твердость по Виккерсу 25-30 ГПa;

Область рабочих температур до 1400 °C.

Методика применения текучих композитов

Применение текучих композитов обуславливается их консистенцией (легкость проникновения в труднодоступные места, "смачивающий" ткани зуба эффект) и направленностью усадки при полимеризации (светоотверждаемые текучие композиты высокоэластичны и обладают свойством тиксотропности). В отличие от стеклоиономеров не чувствительных к воде, не разлагаются при протравливании и не трескаются при высушивании.

Разновидности текучих композитов:

сильнотекучий микрогибридный композит светового отверждения Flow It!;

среднетекучий микрогибридный композит светового отверждения Flow It! LF;

микрогибридный композит химического отверждения Flow It! Self Cure.

Области применения

Применяется в качестве прокладочного материала под реставрации из регулярного (традиционного) композита. При этом следует принимать во внимание, что композит химического отверждения дает лучшее краевое прилегание, особенно вместе с применением двухкомпонентной системы адгезии Bond It! (выступает в качестве катализатора, ускоряющего полимеризацию в местах соприкосновения композита с тканями зуба), однако требует большего времени в сравнении со светоотверждаемыми композитами.

Полость препарируется в обычной манере.

Дентин и эмаль протравливаются 37% фосфорной кислотой (гелем).

На протравленную поверхности наносятся праймеры и адгезий бондинговой системы и при необходимости светополимеризуются (пункты 2 и 3 в соответствии с инструкцией к адгезивной системе).

При необходимости подобрать подходящий оттенок текучего композита. В случае применения Flow It! Self Cure смешать в равном количестве базу и катализатор на входящей в комплект палеты.

На дно и стенки полости наносится тонким слоем (0.5 - 1.0 мм) текучий композит. Нанесение текучего композита производится при помощи зонда с круглой головкой, штопфер-гладилки №1 (все текучие композиты) или непосредственно из шприца при помощи прилагаемой насадки (Flow It! и Flow It! LF).

Светоотверждаемые материалы полимеризуются светополимеризатором, при этом пучок свет рекомендуется направлять с двух сторон через стенки зуба. Композит химического отверждения полимеризуется в течение 2 минут (полное застывание 3 минуты).

Закончить реставрацию при помощи конденсируемого композита ALERT (или регулярного композита). Указанный композит для полостей 1-го класса обладает следующими преимуществами:

Усадка при полимеризации менее 1.98%;

Глубина полимеризации более 5 мм.

Очень малая стираемость - менее 3.5 микрон в год (стираемость регулярных композитов около 30 микрон в год, стираемость эмали зубов 5-7 микрон в год);

Высокая устойчивость цвета.

Используются в качестве прокладки и для исключения случаев "нависающего края". Рекомендуется применение только текучего композита химического отверждения (из-за трудностей со светополимеризацией).

Произвести репарацию в обычной манере, установить и приклонить матрицу.

См. пункты 2, 3 для полостей 1-го класса.

Подобрать при необходимости оттенок текучего композита. Смешать текучий композит химического отверждения как описано выше.

Нанести текучий композит на стенку и дно полости слоем 0.5 - 1.0 мм. При этом в случае распространения полости под десну на дно полости следует нанести большее количество текучего композита (минимум до уровня десны).

Смотрите пункты 6 и 7 для полостей первого класса.

Рекомендуются как основной пломбировочный материал. Используются с применением матрицы. Лучший результат даёт применение текучего композита химического отверждения.

Рекомендуется применение лабораторно изготовленных Винеров, в частности из керомера Sculpture.

Используются в качестве основного пломбировочного материала. В ряде случаев не требуют полировки после полимеризации.

Запечатывание фиссур.

С помощью традиционных методов очищаем поверхность зуба.

В случае глубоких фиссур проводим репарацию режущим инструментом.

Протравливаем подготовленную поверхность при помощи 37% ортофосфорной кислоты (геля).

Наносим адгезивную систему в соответствии с инструкцией к ней.

Далее см. пункты 5 и 6 для полостей первого класса.

Обычно после полимеризации образуется гладкая поверхность не требующая полировки.

По ряду причин (стираемость, меньшая устойчивость цвета) вместо любых интраоральных композитов композитов рекомендуется изготовление винилов из керомерных или керамических материалов в условиях технической лаборатории. Однако текучие композиты Flow It! LF и Flow It! Self Cure позволяют изготавливать винилы интраорально (в том числе временные).

Подготовить поверхность под винилование обычным методом.

Протравить подготовленную поверхность и нанести бонд согласно инструкции к нему.

На участки, где необходима маскировка изменения цвета дентина (металл и пр) следует нанести тонкий слой Flow It! Universal Opaquer и полимеризовать 40 секунд;

Подобрать необходимый оттенок композита. При использовании композита химического отверждения смешать базу и катализатор в пропорции 1 к 1 на палетке, время замешивания 15 секунд.

При помощи зонда, штопфер-гладилки или прилагаемой насадки к шприцу (Flow It! LF) нанести композит на подготовленную поверхность. Рекомендуется наносить композит в три этапа - пришеек, средняя часть и режущий край:

сперва материал наносится на среднюю часть зуба и легкими движениями использовавшегося инструмента постепенно сдвигается на пришеечную часть, когда моделировка этой области реставрации закончена и грани сглажены, полимеризовать композит (светоотверждаемый - 40 секунд светом);

таким же образом следующий оттенок материала наносится на среднюю часть и полимеризуется;

после нанесения материала на режущий край и его полимеризации, на всю реставрацию тонким слоем наносится и полимеризуется оттенок Incisal для придания зубу натуральной прозрачности и устранения границы двух оттенков (граница двух оттенков может быть также сглажена смешиванием границы областей разных оттенков до полимеризации.

Цементирование стекловолоконных постов.

Произвести подготовку канала согласно инструкции к постам.

Протравить канал и пост, нанести адгезивную систему согласно инструкции к ней.

Смешать равные части композита химического отверждения.

Ввести композит в канал при помощи каналонаполнителя.

Удалить выступившие излишки материала и полимеризовать его.

Устранение поднутрений при подготовке к микропротезированию.

В случаях когда после препарирования полости под вкладку или накладку образовалось поднутрение, оно также может быть устранено при помощи текучих композитов (перед снятием слепков).

Временные вкладки, накладки, винилы.

Формируют временные вкладки, накладки, винилы, при этом адгезивная система наносится не на всю поверхность, а "точечным методом", то есть на середину или на несколько небольших точек на поверхности.

Композити используются так же и в стоматологи. Выбор стоматологов в пользу того или иного универсального композита связан с совокупностью нескольких факторов. Это цена материала на одно применение, стоимость самой реставрации, время, затрачиваемое на работу с одним пациентом и удовлетворенность результатами работы. Отметим, что среди перечисленных факторов цена материала на одно применение не играет существенной роли. В стоимости реставрации основной составляющей является стоимость рабочего времени самого стоматолога, затрачиваемого на работу с одним пациентом. Понимая это, производители стоматологических материалов постарались разработать новые материалы. Позволяющие сократить время работы с пациентом. Так на смену микрогибридным композитам появились композиты с оптимизированным размером частиц, позволяющие сэкономить время на некоторых этапах работы и, соответственно сократить время, затрачиваемое на работу с одним пациентом. Для врача, имеющего многочисленную практику, это является немаловажным фактором. Следующим этапом стала разработка нанокомпозитов, позволяющих сократить время манипуляций и одновременно улучшить показатели блеска и полируемости реставрации.

Аналогичная ситуация и с композитами для жевательных зубов. Так фирма ДЕНТСПЛАЙ была вынуждена снять с производства материал ШУРФИЛ, который обладая прекрасными эксплуатационными характеристиками, трудно поддавался полировке. На смену ему пришел КВИКСФИЛ, использование, которого позволяет в два раза сократить время данной процедуры.

При разработке современных жидкотекучих композитов, были созданы новые канюли специальной формы, облегчающие внесение композитов в полость. Так, например, композит ИКС-ФЛОУ имеет уникальную металлическую канюлю, позволяющую точно и легко вносить композит в требуемую точку, что существенно сокращает время данной манипуляции.

Достоинства фотокомпозитов:

Простой подбор цвета.

Низкая полимеризационная усадка в сравнении с микрогибридами и ормокерами (~1,5%).

Высокая степень полируемости и удержания блеска.

Больше толщина полимеризуемого слоя (до 2,5 - 3 мм).

Показатели механической прочности как у микрогибрида, а блеск отполированной поверхности как у микрофиша.

Список использованной литературы

Алексеев Ю.Г. Люди и автомобили. М., 1990.

Гордиенко М.П., Смирнов Л.М. От повозки до автомобиля. Алма-Ата, 1990.

Иерусалимский А. Автомобиль. № 7.М., 1929.

Исаев А.С. От самобеглой коляски до ЗИЛ-111. М., 1961.

Куприн Е., Рубец А. Российскому автомобильному транспорту - 100 лет // Автомобильный транспорт. 1996. № 10.

Яковлев Н.А. Развитие отечественной автомобильной техники. Ч.1. М., 1955.


Подобные документы

  • Характеристика черного карбида кремния и область его применения. Физико-химические и технологические исследования процесса производства карбида кремния в электропечах сопротивления. Расчет шихтовых материалов. Расчет экономической эффективности проекта.

    курсовая работа [2,8 M], добавлен 24.10.2011

  • Устройство работы доменной печи. Технология производства титана. Свойства титана и область его применения. Углеродистые конструкционные стали обыкновенного качества. Назначение и область применения станков строгальной группы. Лакокрасочные материалы.

    контрольная работа [202,6 K], добавлен 14.03.2014

  • Неразрушающий контроль материалов с использованием источника тепловой стимуляции. Композиты: виды, состав, структура, область применения и преимущества. Применение метода импульсно-фазовой термографии для определения дефектов в образце из углепластика.

    курсовая работа [4,2 M], добавлен 15.03.2014

  • Тенденция к использованию более богатого по содержанию кремния ферросилиция и брикетов и комплексных сплавов на основе ферросилиция и кристаллического кремния. Физико-химические свойства кремния. Шихтовые материалы для производства ферросилиция.

    курсовая работа [696,9 K], добавлен 02.02.2011

  • Изучение товарной продукции в виде керамической плитки для полов и сферы ее применения в строительстве. Потребительские свойства керамической плитки. Описании технологии ее производства. Характеристика сырья полусухого производства. Контроль качества.

    реферат [37,4 K], добавлен 11.03.2011

  • Типы композиционных материалов: с металлической и неметаллической матрицей, их сравнительная характеристика и специфика применения. Классификация, виды композиционных материалов и определение экономической эффективности применения каждого из них.

    реферат [17,4 K], добавлен 04.01.2011

  • Классификация композитов - искусственно созданных неоднородных сплошных материалов, состоящих из двух или более компонентов с чёткой границей раздела между ними. Схема методов для получения магнитных гидрогелей. Применение магнитополимерных материалов.

    реферат [6,0 M], добавлен 07.10.2015

  • Состав и свойства пластмасс. Композиционные материалы с неметаллической матрицей. Резиновые материалы: общая характеристика, свойства и назначение. Клеящиеся материалы и герметики. Сущность и виды каучуков. Понятие, виды и физические свойства древесины.

    реферат [27,1 K], добавлен 18.05.2011

  • Физико-химические свойства титана и технология его производства. Карботермическая и алюмотермическая выплавка ферротитана. Достоинства и недостатки способов ведения плавки. Титан высокой чистоты как конструкционный материал. Применение жидкого алюминия.

    лекция [306,6 K], добавлен 24.11.2013

  • Технология различных видов корундовой керамики. Влияние внешнего давления и добавок на температуру спекания керамики. Физико-механические и физические свойства керамики на основе диоксида циркония. Состав полимерной глины Premo Sculpey, ее запекание.

    курсовая работа [2,1 M], добавлен 27.05.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.