Mavzu: Kompozitsion materiallardan quyma olish

Kompozitsion materiallardan quyma olish.
Kompozit materialning komponentlari geometrik kо‘rinishi bо‘yicha farqlanadi. Matritsa deb butun hajm bо‘yicha uzluksiz joylashgan komponent ataladi. Kompozitsion materialda matritsalar sifatida metallar va ularning qotishmalari, organik va noorganik polimerlar, keramik materiallar qо‘llaniladi. Kompozitlar olishda termoreaktiv polimerlar bog‘lovchi sifatida qо‘llaniladi. Termoreaktiv polimer bog‘lovchi sintetik smola (polimer yoki oligomer tarkibli) va qotiruvchilar yoki initsiatorlar, katalizatorlar, qotishni tezlashtiruvchilardan tashkil topgan ikki yoki kо‘p-komponentli sistemadir. Polimer bog‘lovchilar kо‘pincha passiv yoki aktiv eritgichlar, pigmentlar va buyovchilar, plastifikatorlar, stabilizatorlaar va boshqa komponentlarni о‘z tarkibida tutgan bо‘ladi. Bular bog‘lovchiga yoki kompozitga kerakli texnologik va ekspluatatsion xossalarni ta’minlaydi. Bog‘lovchi komponentning tarkibi qotish jarayonining mexanizmiga va qotgan moddaning zarur bо‘lgan mexanik xossalariga bog‘liq holda tanlanadi. Polimer matritsali kompozitlarni tayyorlashda asosan poliefir, epoksid yoki fenoloformaldegid bog‘lovchilar qо‘llaniladi: bular qotgan holatda yetarli mustahkamlikga ega va zaharli moddalarni kо‘p miqdorda chiqarmaydilar. Poliefir-maleinatlar (poliefir smolalar) tarkibi, kimyoviy tuzilishi va molekulyar og‘irligiga qarab quyuq suyuqlik yoki qattiq modda kо‘rinishida bо‘ladi. Qotish harorati va tezligi qо‘llanilgan initsiator va tezlashtiruvchi turiga bog‘liq bо‘ladi. Past haroratli qotirish uchun asosan benzoil perekisi yoki izopropilbenzol gidroperekisi (giperiz) qо‘llaniladi, yuqori haroratli jarayonlar uchun – tret-butilperbenzoat qо‘llaniladi. Tezlashtiruvchilar sifatida uchlamchi aminlar, masalan dimetil, dietil- i dietanolamin va b. qо‘llaniladi; gidroperekislar bilan birgalikda naften kislotalarning kobalt tuzlari, masalan, kobalt naftenati (nomi «tezlashtiruvchi NK») ishlatilishi mumkin. Epoksid smolalar eruvchan quyuq suyuqliklar yoki mо‘rt qattiq moddalar kо‘rinishida uchraydi, kо‘p materiallarga yaxshi adgeziya qiladi, va qotish jarayonida ozgina qisqaradi.
Yangi metall matritsali kompozitlarni turlari: boralyuminiy (bor tolasi — alyuminiy qotishmasi matritsasi), uglerod-alyuminiy (uglerod tolali kompozitlar), titan yoki titan-alyuminid matritsasida kremniy karbidi tolalari bilan tayyorlangan kompozitlar yaratildi. Kukun metallurgiyasi (Poroshok metallurgiyasi) usulida metall kompozitlarni olish. Kukun metallurgiya usuli – kukun materiallarni yoki metallsimon birikmalarni ularni eritmasdan olish usuli. Kukun metallurgiya usuli qо‘yidagi texnologik bosqichlardan iborat: 1) metall va boshqa materiallarning kukunini ishlab chiqarish; 2) kimyoviy birjinsli kо‘pkomponentli shixta tayyorlash uchun kukunlarni aralashtirish va qattiq bog‘lovchi (smazka) yoki plastifikator qо‘shish; 3) kukundan presslash yoki prokatka qilish usuli yordamida zagotovka (forma) tayyorlash: bu jarayonni bog‘lovchi (svyazka) qо‘shish yoki qо‘shmasdan bajarish mumkin. 4) zagotovkani pishirish (asosiy komponentni erish haroratidan pastroq haroratlarda bajariladi); 5) pishgan buyumga qо‘shimcha ishlov berish – mexanik ishlov, maxsus qoplamalar surish va b.
Kukunli metallurgiya usuli yordamida kompositlarni oilsh qator iqtisodiy jixatdan afzallilarga ega: 1) mexanik ishlovda material yо‘qotishlar keskin kamayadi (kukunli usul uchun yо‘qotishlar 5…7%, quyish va prokatka qilish usullarida ba’zi vaqtlarda 70%ni tashkil qilishi mumkin); 2) ishlab chiqarishda mehnat sarfi kamaydi (texnologik operatsiyalar soni 30-40 dan 4 – 6gacha kamayadi); 3) turli mexanik uskunalarning ishdan ozod qilinadi; 4) ishlab chiqarish unumdorligi 2 – 2,5 marotaba ortadi.
qori erish haroratiga ega bо‘lmagan metallar, masalan alyuminiy, suyuq faza ishtirokida ishlab chiqarilishi mumkin. Zamonaviy suyuq fazali jarayonlar asosida kompozitlarni ishlab chiqarish misolida Duralcan jarayonini keltirishimiz mumkin. Duralcan jarayoning texnologik sxemasi keltirilgan. Bu jarayonda keramik zarrachalar va alyuminiy brusoki aralashtiriladi va eritiladi. Jarayonda qо‘llaniladigan zarrachalar о‘lchami - 8-12 mm. Suyultma likvidus temperaturasidan yuqoriroq haroratda - 600-700 °C da aralashtirib turiladi. Tayyorlangan suyultma ekstruziya, brusok holida quyish, prokatka qilish orqali formovka qilinadi. Uzluksiz tolalar bilan armirovka qilingan metall matritsali kompozitlar ishlab chiqarishda tola jgutlari metall suyuqlik vannasidan tortiladi. Vannada alohida tolalar suyuq metall bilan qoplanadi, suyuqlik ortiqchasi tozalanib, kompozit sim tayyorlanadi. Kompozitning tarkibi: kremniy karbidi tolasi alyuminiy matritsasi.
Kerakli yо‘nalishda mustahkamlashtirish uchun quyish va presslash texnologiyasi keng qо‘llaniladi.Tolali g‘ovakli zagotovka (odatda, qisqa Al2O3 tolalari, Saffil kompaniyasi) press formaga joylashtiriladi. Suyultirilgan alyuminiy oldindan qizdirilgan press formaga quyiladi (press forma gidravlik pressni ichida joylashtirilgan). 70-100 MPa bosimi ta’sirida alyuminiy suyultmasi tolani ichiga kirib, tolalarni bir biri bilan bog‘laydi.