Mavzu: Kompozitsion materiallardan quyma olish

Kompozitsion material.
Kompozitsion materiallar -oʻzaro uncha taʼsirlashmaydigan, kimyoviy jihatdan har xil boʻlmagan komponent (aralashma) larning hajmiy birikishidan hosil boʻladigan va komponentlar bir-biridan aniq chegara bilan ajralib turadigan materiallar. Har qaysi komponentning eng yaxshi xossalari (mustahkamligi, yeyilishga chidamliligi va boshqalar)ni oʻzida mujassamlashtirganligi uchun Kompozitsion materiallar ularning hech biriga xos boʻlmagan koʻrsatkichlar bilan ifodalanadi. Odatda, Kompozitsion materiallar plastik (metall yoki nemetall — anorganik yoki organik) asos yoki matritsa hamda qoʻshilmalar: metall kukunlari, tolalar, ipsimon kristallar, yupka payraha, gazlama va boshqalardan iborat boʻladi. Kompozitsion materiallar turlari: tolali (tolalar yoki ipsimon kristallar bilan mustahkamlangan); dispersion-zichlangan (dispers zarralar bilan mustahkamlangan) va qatlamli (turli xil materiallarni presslab yoki prokatlab olingan).
Kompozitsion materiallar tayyorlashning muhim texnologik usullari: armaturalovchi (mustahkamlovchi) tolalarga matritsa materiali shimdirish; mustahkamlagich va matritsa lentalariga press-qolipda shakl berish; komponentlarni sovuqlayin presslab, keyin qovushtirish; mustahkamlagichga matritsani purkab, keyin qisish; komponentlarning koʻp qatlamli lentalarini diffuziya usulida payvandlash; armaturalovchi elementlarni matritsa bilan birga prokatkalash va h.k.
Kompozitsion materiallar aviatsiya, kosmonavtika, raketasozlik, avtomobil sanoati, mashinasozlik, kon-ruda sanoati, qurilish, kimyo sanoati, toʻqimachilik, qishloq xoʻjaligi, uy-roʻzgʻor texnikasi, radiotexnika, energetika, quvur ishlab chiqarishda va boshqa tarmoqlarda qoʻllaniladi.



Shisha tolali kompozit material

Kompozitsion materiallar holati, tuzilishi va xom ashyosi.
Kompozitsion materialning bir butunligini ta’minlovchi komponent tashkil etuvchiga bog‘lovchi komponent (matritsa, interfeys) deb ataladi. Boshqa komponentlar (armirovka, mustahkamlashtirish, tо‘ldiruvchi va hokazo) ning shu matritsada joylashishi ma’lum geometrik qonuniyatga bо‘ysinishi yoki bо‘ysinmasligi ham mumkin. Matritsa qо‘shimchalar orasida maxsus yupqa qatlam bо‘lib, u ajralish yuzasini belgilaydi. Kompozitsion materiallarni sinflarga ajratishda matritsa yoki armatura va qо‘shimchalarning turiga, mikrotuzilishi xususiyatlari va materialni olish usuliga ham e’tibor beriladi. Matritsa materialining turiga qarab, kompozitsion materiallar quyidagi turlarga bо‘linishi mumkin: “metall matritsali”, organik bo’lmagan (organik bо‘lmagan polimerlar, minerallar, uglerodli, keramik), organik matritsali va kо‘p matritsali aralash kompozitsion materiallar. Bog‘lovchi materialning vazifasi mahsulotga ma’lum geometrik shakl berib qolmasdan, balki u kuchlanishlarni hajm bо‘yicha bir xil taqsimlanishini ham ta’minlaydi va ma’lum mexanik xossani shakllantiradi, hamda armatura yoki qо‘shimchalarni tashqi muhitdan asraydi. Kompozitsion materialning issiq va korroziyaga bardoshlilik, elektr va issiqlikni saqlash qobiliyati, qayta ishlash texnologiyasi kabi muhim xossalari bog‘lovchining xususiyatlariga bog‘liq. Lekin armirovka (mustahkamlashtirish) va qо‘shimcha elementlarning turiga qarab hamda ularning matritsada joylashishi va geometrik о‘lchamlariga qarab, kompozitsion materiallarning xossalari о‘zgaradi. Masalan, kompozitsion materialga qо‘shimchalar, ya’ni armatura elementlari (odatda, 10%dan kо‘proq miqdorda qо‘shiladi) asosan, mexanik xossalarni yahshilash uchun qо‘shiladi. Bunda mustahkamlik, zichlik, plastiklik ortib, materialning zichligi, elektr xossalari, issiqlik о‘tkazuvchanligi va boshqa xususiyatlar ma’lum yо‘nalishda yoki faqat alohida olingan joylardagina о‘zgaradi. Kompozitsion materiallarning eng muxim xususiyatlari deformatsiyaga mustahkamligidir. Tо‘ldiruvchi hom ashyolar sifatida qо‘llaniladigan elementlar odatda mayda kukun yoki kalta tola holatda bо‘ladi. Bunday qо‘shimchalar asosan materialning tannarxini kamaytiradi. Lekin ular kompozitsion materialning mustahkamligini 1,5-2,0 barobar oshirishi ham mumkin. Ma’lum miqdordagi (armatura) qо‘shimchalar materialning mustahkamligini 2-10 barobarga oshiradi. Kompozitsion materiallarda tо‘ldiruvchi va qо‘shimcha (armatura) materiallar birgalikda qatnashishi hamda ularning о‘lchamlari va joylashishi har xil bо‘lishi mumkin. O’lchami uch yо‘nalishda kichik bо‘lgan qо‘shimchalarga qum, mayda (kukun) donachalarga ega bо‘lgan metallar, fosfatlar, shisha va loysimon mikrosfera shakldagi materiallar kiradi. Tо‘ldirgichning shakli bо‘yicha ular 3 turga bо‘linadi: nol-о‘lchamli, bir-о‘lchamli, ikki о‘lchamli. Bir о‘lchamli qо‘shimchalarga tolasimon tо‘ldiruvchilar, armatura elementlari, kalta tolali tabiiy materiallar (masalan, asbest), о‘simlik materiallari, tolasimon kristallar (oksidlar, alyuminiy nitrid, berilliy oksidi, bor karbidi, kremniy nitridi), uzun tolali har xil organik birikmalar va hokazolar kiradi. Ikki о‘lchamli tо‘ldiruvchilarga lentalar, matolar tо‘rsimon va boshqa armatura elementlarni keltirish mumkin. Kompozitsion materiallar xossalariga qо‘shimcha elementlar (tо‘ldiruvchi) ning ta’siri juda katta bо‘lganligi uchun kо‘pincha shu kompozitsion materialning nomi uning tо‘ldiruvchisi nomi bilan ham aytiladi. Masalan, grafitoplastlar, shisha tolali kompozitsiyalar, organoplastiklar va xokazo. Kompozitsion materiallarni makrotuzilishi bо‘yicha ham farqlash mumkin. Yuqorida ta’kidlaganimizdak, matritsada tо‘ldiruvchilar tartibsiz joylashishi mumkin, lekin kо‘pincha ularning tartibli joylashishiga erishishga harakat qilinadi. Har xil о‘lchamga ega bо‘lgan tо‘ldiruvchi va armaturalar birgalikda qatnashganda ularning о‘zaro tartibli joylashish imkoniyatlari kо‘p buladi. Kompozitsion materiallarning xossalari hamma yо‘nalishda bir xil bo’lsa, bunday material xossalari izotrop bо‘ladi. Bunday materiallarga kukun holidagi qо‘shimchalari xaotik joylashgan kompozitsiyalar kiradi. Materiallarning turli yо‘nalishlardagi xossalari farq qilsa, bunday kompozitsiyalar anizatrop xossalarga ega deyiladi. Bunday kompozitsiyalarda armatura sifatida tolalar, plastinkalar, matolar, tо‘rlar ma’lum yо‘nalishda joylashtirilgan bо‘ladi.
Tolali kompozitsion materiallardan farqli dispers mustahkamlashtirilgan kompozitlarda matritsa og‘irlik va mustahkamlikni ta’minlovchi asosiy element xisoblanadi. Dispers zarrachalar metallda dislokatsiyalarning harakatini sekinlashtiradi, oddiy va yuqori haroratlarda uning mustahkamligini oshiradi. Mustahkamlashtirish komponentlari sifatida yuqori haroratli va qiyin eruvchan fazalar– oksid, nitrid, borid, karbid (Al2O3, SiO2, BN, SiC va b.)lar qо‘llaniladi. Dispers-mustahkamlashtirilgan kompozitsion materiallar asosan poroshok metallurgiya usullari yoki suyuq metall tarkibiga quyish oldidan tо‘ldirgichlar qо‘shish usullari yordamida ishlab chiqariladi. Eng kо‘p tarqalgan dispers-mustahkamlashtirilgan kompozitsion materiallar alyuminiy va nikel asosida tayyorlanadi. Alyuminiy asosida tayyorlangan materiallar “pishgan alyuminiy poroshogi” (SAP) deb ataladi va alyuminiy, hamda Al2O3 (22 %gacha) zarrachalaridan iborat bо‘ladi. SAP materiali (1-jadval) yuqori mustahkamlikga ega bо‘lib, olovbardoshligi, korrozion bardoshligi va xossalarning termik stabilligi bilan ajralib turadi. Alyuminiy oksidi miqdori oshishi bilan materialning mustahkamligi, qattiqligi, olovbardoshligi oshadi va plastikligi kamayib boradi. SAP issiq holda yaxshi deformatsiyaga moyil, sovuq holda qiyinroq, qirqish bilan onson ishlov beriladi, kontakt va argon-duga svarkasi bilan yaxshi ishlov beriladi. SAPdan listlar, profillar, shtamp formalari, folga ishlab chiqariladi. SAP dan porshen shtoklari, kompressor lopatkalari, ventilyator va turbinalarning parraklari, transformator obmotkalari tayyorlanadi.