Polimer kompozitlar va nanotizimlar
Download 0.81 Mb. Pdf ko'rish
|
2 5390886823583033653
- Bu sahifa navigatsiya:
- 10.1. Polimer kompozitlar va ularning fizik xossalari
|
191 10-bob POLIMER KOMPOZITLAR VA NANOTIZIMLAR Umuman olganda polimer kompozitlar va nanotizimlar maxsus fizik xossalarga va tavsiflarga ega bo„lgan materiallardir. Ularning xossalarini bevosita materiallarni shakllantirish sharoiti va tarkibini tanlash hamda maxsus fizikaviy modifikatsiyalarni amalga oshirish orqali boshqarish mumkin. Hozirgi zamon texnikasi va materialshunoslik texnologiyalarining istiqbollari ko„p jihatdan polimer materiallarning, ayniqsa, kompozitsion polimer materiallar va nanotuzilishning qay darajada jadal rivojlanishiga bog„liqdir. Bunday tavsifli materiallarning yaratilishi va qo„llanishida polimer kompozitlar va nanotizimlar fizikasining o„rni beqiyos bo„lib, ularni amalga oshirishda bu boradagi umumiy va asosiy qonuniyatlarni o„rganish o„ta muhimdir. 10.1. Polimer kompozitlar va ularning fizik xossalari Polimer kompozitlar (composito – lotincha tuzish, bog„lanish degan ma‟noni anglatadi), ya‟ni kompozitsion materiallar asosan kamida ikki komponentli qattiq fazali tizimlar bo„lib, ularda komponentlar biri matritsiya deyiladi, qolganlari umumiy holda to„ldiruvchilar hisoblanadi. Polimer kompozitlarda hech bo„lmaganda bitta komponent polimer bo„lishi kerak. Agar polimer matritsiya bo„lsa, u uzluksiz faza hosil qiladi va uning hajmida to„ldiruvchi taqsimlangan bo„ladi. Bunda polimer matritsa va to„ldiruvchi o„rtasida yaqqol fazaviy chegara shakllangan bo„ladi. Odatda, to„ldiruvchilarning quyi molekulyar birikmalar va ular asosidagi turli tuzilish, shakl, o„lshamlar va xossalarga ega bo„lgan elementlardan iborat bo„ladi. To„ldiruvchilar kompozitning xossasini o„zgartirish maqsadlarida qo„shiladi, ko„p hollarda to„ldiruvchilar plastifikator, armirlovchi, appetlar kabi bir qator funksiyalarni bajaradi. To„ldiruvchining qattiq fazali bo„lishi shart emas. Polimer matritsiyani gaz yoki suyuqlik bilan to„ldirib kompozitlar hosil qilish mumkin. Masalan, gaz bilan to„ldirish asosida penoplastlar olinadi. Suyuq fazali to„ldiruvchilarni qo„shishda, umuman olganda kompozitsion materiallar olinishida komponentlarni to„liq aralashtirilishi muhim hisoblanadi. Polimer kompozitlar olinishi aslida 5000 yil oldin qadimgi Vavilonda boshlangan deb e‟tirof etiladi. Unda polimer smolaga tolasimon (troctnik) to„ldiruvchilar qo„shib armirlangan qurilish materiallari yaratilgan. Armirlash – yuqori mustahkamlikka ega polimer materiallar olishda muhim boshqich hisoblanadi. Odatda yuqori mustahkamlikka ega materillar anizotropik xossali bo„ladi va bunday xossalarga erishish uchun 192 polimer matritsiya hajmiga anizotropik “apmirlovchi” to„ldiruvchi qo„shiladi. Masalan, biologik ob„ektlarda mexanik ishlarni bajaruvchi barcha to„qimalar (terilar, suyuklar, muskullar va boshqalar) anizotropik armirlangan tizimlar bo„ladi. Boshqa tabiiy armirlangan tizimlarga yog„ochlar misol bo„ladi, ularda tolasimon tuzilmalar anizotropik xossalarni namoyon qiladi. Bir so„z bilan aytganda armirlash kompozitlarni yuqori mexanik xossalarga ega bo„lishini ta„minlaydi. Armirlovchilar sifatida odatda yupqa yuqori mustahkamlikka ega tolalar, jumladan, shisha, bor, grafit tolalar qo„llanadi. Polimer matritsiya bunday kompozitlarda elastiklikni ta‟minlaydi. Bunda ikki jihat muhim: - polimer hajmida to„ldiruvchi tolalarning joylashishini regulyarligi; - polimer va tola o„rtasidagi o„zaro ta‟sirlashishlar – adgeziya. Polimer kompozitlarga quyiladigan talablardan biri ularning issiqlikka chidamligini oshirishdir. Bunda uchta jihat muhim deb e‟tirof etiladi: - armirlovchi to„ldiruvchining tabiati issiqlikka chidamlilikni oshiradi. Masalan, shisha tolalar 840 o C gacha, bor tola 2300 o C gacha oshiradi; - armirlovchining yuqori issiqlik o„tkazuvchanligi yutilayotgan issiqlikni nisbatan tekis taqsimlanishi va chidamlilikni ta‟minlaydi; - zanjirlararo bog„larni issiqlik ta‟sirida qayta tiklanishi va to„ldiruvchi sirtida kimyoviy tikilish issiqlikka chidamlilikni oshiradi. Kompozitlarga nisbatan yana bir talab, ularning zichligini kichik bo„lishiga erishishdir. Polimer kompozitlar zichlik 1,2 † 1,9 gacha pasayadi va bu hol metal qotishmalarnikiga qaraganda 1,5 † 3 marta kichikdir. Bunga erishish polimer kompozitlarning nihoyatda yengil bo„lishiga va davriy deformatsiyon o„zgaradigan metallarga nisbatan bir necha bor chidamli bo„lishini ta‟minlaydi. Polimer kompozitlar quyidagi jihatlari bilan boshqa materiallardan farqlanadi: - kichik issiqlik o„tkazuvchanligi; - issiqlik sig„imining kattaligi; - siljish kuchlanishining katta miqdorini ushlab turish qobiliyati; - qizdirilganda gazsimon mahsulotlarni ajralish qobiliyati; - material sifatida yengilligi: - xom-ashyo resursining boyligi; - ekologik xavfsizligi; - turli sohalarda keng qo„llanishi; - mustahkamlik va ekspluatatsion tavsiflari bo„yicha boshqa materiallar 193 bilan raqobat qila olishi; - materialning qisman termik parchalanganda sirtida ko„mirsimon mahsulotni hosil qilish qobiliyati (10.1-jadval). 10.1-jadval. Turli materiallarning issiqlik o„tkazuvchanligi va termik kuchlanishi Material Issiqlik o„tkazuvchanlik, kkal/s.m. o C Termik kuchlanish* Po„lat Alyuminiy Titan Armirlangan plastik 40 175 17,5 0,21 210 130 30 26 Download 0.81 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|