Tiek lydiniai, tiek kompozitai yra mažiausiai dviejų komponentų mišiniai. Tačiau tarp jų yra ir daugiau nei keletas skirtumų, dėl kurių jie gali būti pritaikyti skirtingoms reikmėms. Lydinys yra dviejų ar daugiau komponentų, iš kurių vienas turi būti metalinis, derinys. Šių dviejų (ar daugiau) ingredientų sudėjimo tikslas yra sukurti mišinį, kuris turės žymiai skirtingas (geresnes) savybes nei atskirti komponentai. Vis dėlto dabartinėms technologijoms dažnai keliami reikalavimai, kurių negali patenkinti įprasti lydiniai. Daugeliui pramonės šakų šiandien reikalingos medžiagos, pasižyminčios geresnėmis mechaninėmis savybėmis, tokiomis kaip mažas tankis, didelis stipris, atsparumas dilimui ir korozijai. Šis savybių derinys gali būti realizuotas naudojant kompozicines medžiagas.

Kompozicijos, panašiai, yra dviejų ar daugiau ingredientų derinys, tačiau metalai nebūtinai įtraukiami į jų susidarymą. Šios sudedamosios dalys (tiek fiziškai, tiek chemiškai skirtingos) sudedamos taip, kad būtų sukurta kompozicija, stipresnė už pirminius elementus. Be sintetinių (žmogaus sukurtų) kompozicijų, yra ir natūralių kompozicijų (pvz., Medžio, kaulų ir dantų).

Skirtumas tarp lydinio ir kompozito

Kas yra lydinys?

Metalai ir lydiniai yra medžiagos, pasižyminčios daugybe specifinių savybių, dėl kurių jos tapo šiuolaikinių technologijų pagrindu. Metalai susideda iš gryno cheminio elemento, pridedant nedaug kitų elementų. Jie pavaizduoti būdingu metalo blizgesiu, padidintu elektriniu ir šilumos laidumu, geromis mechaninėmis savybėmis, atsparumu elektrocheminiams poveikiams ir pakilusiai temperatūrai, skirtingų metodų apdorojimo (apdorojimo) jautrumas tiek šaltoje, tiek įkaitintoje aplinkoje ir pan. Visas išvardytas charakteristikas lemia atomų vidinės struktūros savybės ir jų tarpusavio ryšiai. Metalo tankis svyruoja tarp 0,59 g / cm3 (ličio) ir 22,4 g / cm3 (osmio). Metalas, kurio lydymosi temperatūra aukščiausia, yra volframas (34000C), o gyvsidabris yra žemiausias (- 390C).

Lydiniai yra sudėtingos medžiagos, sudarytos iš bazinio elemento ir metalų ar nemetalų. Lydinio elementai vadinami lydinio komponentais, o jų skaičius ir specifika lemia lydinio sudėtingumą ir jo charakteristikas. Metalas (bent vienas) patenka į lydinių sudėtį (pvz., Bronza: vario ir alavo lydinys, plienas: geležies ir anglies lydinys ir kt.). Lydiniai įgyja visiškai naujas savybes, kurios skiriasi nuo jų komponentų: palankesnės mechaninės savybės, padidėjęs atsparumas korozijai, spalvos pasikeitimas, pagerėjęs perdirbimo gebėjimas ir kt. Dauguma lydinių gaunami lydant sudedamąsias dalis, tačiau yra ir kitų būdų. gerai - taip yra metalo-keramikos lydinių, kurie gaminami sukepinant, atveju.

Pramonės praktikoje gryni metalai dažnai pakeičiami lydiniais. Priežastys yra įvairios: techniškai grynus metalus sunku gauti išgryninto pavidalo, jie yra brangūs, paprastai pasižymi mažu slopinimo pajėgumu ir stiprumo lygiu, nepalankiomis cheminėmis ir fizinėmis savybėmis, juos dažnai sunku valdyti naudojant standartinius perdirbimo metodus ir dar daugiau.

Skirtumas tarp lydinio ir kompozito-1

Kas yra kompozitas?

Kompozitai sudaromi iš kompozicinių medžiagų, pvz. liejant, laminavus ar išspaudžiant. Kompozitinė medžiaga yra medžiagos rūšis, susidedanti iš dviejų ar daugiau paprastų (monolitinių) medžiagų derinio ir kurioje atskiri komponentai išlaiko savo skiriamąjį pobūdį. Kompozicinės medžiagos savybės skiriasi nuo jos komponentų - paprastų medžiagų - savybių. Tai dažnai reiškia, kad pagerėja fizinės savybės, nes pagrindinis technologinis interesas yra gauti medžiagas, turinčias aukštesnes fizines (paprastai mechanines) savybes, palyginti su komponentų savybėmis. Iš esmės kompozicinėje medžiagoje yra dvi fazės (komponentai): matrica ir armatūra. Šie segmentai turi žymiai skirtingas mechanines savybes. Matrica yra minkštesnė ir naudojama kaip užpildas kietosios fazės formos stabilumui pasiekti. Armatūra yra tvirtas ir kietas komponentas. Priklausomai nuo matricos, kompozitai yra skirstomi į: metalus, keramiką ir polimerus. Visos sudedamosios dalys gali būti ištisinės arba gali būti išsklaidytos ištisinėje matricoje. Pastaruoju atveju būtina nustatyti mažesnę išsklaidytos fazės dydžio ribą, žemiau kurios medžiaga laikoma monolitine. Dažnai naudojamų kompozicijų pavyzdžiai:


  • su dalelių pridėjimu - kieto šlifavimo aliuminio oksido dalelės iš aliuminio oksido Al2O3 arba silicio karbido SiC, sujungtos su stiklo ar polimero matrica vientisoje plokštelėje;
    su pluošto priedu - plastiku (epoksidine arba poliesterio derva), sutvirtinta stiklo pluoštu;
    struktūrinis kompozicinis - kintami sluoksniai „faneroje“ iš plonų medienos sluoksnių ir medienos klijai (polimeras).

Lydiniai turi šiuos privalumus:


  • mažas svoris
    puikus atsparumas nuovargio apkrovoms
    atsparumas aukštai temperatūrai
    nepaprastai ilgalaikis
    žemas plastiškumas arba jo visai nėra, palyginti su metalais, kurie deformuojasi ir formuojasi dėl didelių apkrovų
    gali suteikti stiprumo ir svorio santykį iki 20%
    atsparesnės apkrovoms šiluminio aktyvumo metu, nes jos beveik neturi šiluminio išsiplėtimo ir, išlaikant temperatūrą, išlaiko originalią formą
    pasiūlyti dalių prijungimo galimybę pačiame gamybos procese
    atsparus korozijai, ilgalaikis ir pasižymi matmenų stabilumu ekstremaliomis darbo sąlygomis
    nemetalinės kompozicinės medžiagos yra nemagnetinės ir gali būti naudojamos jautrių elektroninių elementų aplinkoje. Be to, jie nėra laidūs elektrai, todėl gali susisiekti su elektronika

Skirtumas tarp lydinio ir kompozito


  • Struktūra

Lydinys yra medžiagų derinys - dviejų ar daugiau metalų arba metalo mišinys su nemetaliniu elementu. Jo fizinės savybės yra tarpinės tarp sudedamųjų metalų; tačiau kiekvieno elemento cheminės savybės nepakinta. Mišinį galima atskirti fizinėmis priemonėmis. Kompozitas taip pat formuojamas iš kelių elementų (metalas gali būti mišinio dalis, bet nebūtinai). Elementai gali būti grąžinti į pradinę būseną vykstant cheminėms reakcijoms.


  • Charakteristikos

Lydinys iš esmės yra ta pati medžiaga, turinti papildomų savybių. Mišiniai yra sudaromi iš komponentų, siekiant pagerinti savybes nei sudedamosios dalys. Lydinys visam laikui keičia fizines metalų savybes, o kai kurie privalumai, kuriuos galima pasiekti, yra padidėjęs atsparumas korozijai ir oksidacijai, keičiantis elektrinėms savybėms, pagerėjęs stiprumas, aukštesnė ar žemesnė lydymosi temperatūra, palyginti su metalų sudedamosiomis dalimis ir pan. Kompozitas yra medžiagų derinys, gaunantis visiškai naują medžiagą (su pakitusiomis savybėmis). Nauja medžiaga gali būti tvirtesnė, lengvesnė ar pigesnė nei originalios dalys.


  • Taikymas

Priklausomai nuo struktūrinių junginių ir gamybos procese naudojamų metodų / metodų, lydiniai ir kompozitai pasižymi skirtingomis savybėmis ir gali būti atitinkamai pritaikomi skirtingai.

Lydinys ir kompozitas

Santrauka


  • Kartais grynieji metalai neturi patenkinamų mechaninių ir technologinių savybių (pavyzdžiui, mašinų elementų ir įrankių gamyboje bei statybų pramonėje), todėl nėra naudojami kaip tokie. Tai įrodė, kad lydiniai ir kompozitai turi didelę reikšmę
    Lydiniai yra sudaryti iš mažiausiai dviejų komponentų, kuriuose pagrindinis komponentas yra metalas, o kiti komponentai gali būti metaliniai, bet taip pat ir nemetaliniai. Nauja medžiaga pasižymi patobulintomis savybėmis, tokiomis kaip geresnis atsparumas korozijai, geresnis laidumas, lengvumas, didesnis ekonomiškumas ir pan.
    Kompozitinė medžiaga yra sistema, susidedanti iš dviejų ar daugiau skirtingų konfigūracijų komponentų, iš kurių viena yra matrica arba pagrindinė medžiaga (polimeras, keramika ar metalas), į kurią pridedamas antrasis komponentas (pluoštas, nanovamzdeliai, plokštė, sferinė dalelė), kad būtų pasiektas reikiamas savybių derinys (standumas, tankis, standumas, kietumas, šiluminis ir elektrinis įgyvendinamumas).
    Tiek lydiniai, tiek kompozitai turi daugybę pranašumų - priklausomai nuo naudojamų medžiagų ir metodų. Kai kurie patobulinimai yra lengvas svoris, didelis stipris ir stiprumas, susijęs su svoriu, atsparumas korozijai, stiprus smūgis, matmenų stabilumas, ilgaamžiškumas ir kt.

Nuorodos

  • Ashby, M. „Medžiagų pasirinkimas mechaniniame dizaine.“ 4-asis leidimas. Oksfordas: Butterworth-Heinemann, 2010. Spausdinti
  • Campbell, F.C. „Struktūrinės kompozicinės medžiagos“. Medžiagų parkas, Ohajas: „ASM International“, 2010. Spausdinti
  • Chawla, K. „Kompozicinių medžiagų mokslas ir inžinerija“. 2-asis leidimas. Naujasis Delis: „Springer“, 2006. Spausdinti
  • „Vaizdo kreditas: https://chem.libretexts.org/Textbook_Maps/General_Chemistry_Textbook_Maps/Map%3A_General_Chemistry_Supplement_(Eames)/Solids/Metal_Crystal_Structures“
  • „Vaizdo kreditas: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Composites_Materials.png“