Полимерлі композициялық материалдардың даму тарихы

1. Полимерлі композициялық материалдардың даму тарихы

Орындаған: ХТОВ-308

2. Жоспар:

І. Кіріспе
ІІ. Негізгі бөлім
1. Ежелгі алғашқы ашушылар
2. Пластиктер дәуірі
III. Қорытынды
IV. Қолданылған әдебиеттер тізімі
3.

3. Кіріспе

Заманауи техниканы дамуы өзінің беріктігімен, серпімділігімен және басқа да
қасиеттерімен ерекшеленетін дәстүрлі емес жаңа конструкциялық материалдарды талап
етеді. Ең қызықты және перспективалы полимерлік материалдар - пластиктер,
эластомерлер, талшықтар. Полимерлік композициялық материалдар қазіргі заманғы
салаларда жиі қолданылады, оларды қандай да бір материал жаңа техниканың қойған
талаптарына сай келмеген жағдайларда пайдаланылады.
Қазіргі уақытта ПКМ негізіндегі полимерлер мен материалдар темір бетон, металл,
ағаш сияқты негізгі конструкциялық материалдарды ығыстыруда.. Полимерлік
материалдардың мүмкіндіктері полимерлер мен толтырғыштардың алуан түрлілігі,
олардың негізінде композиттер құрамының ерекшелігі және оларды түрлендіру
әдістерінің арқасында өте кең.

4.

Материалдың ең жоғары беріктігін, қаттылығын, сенімділігін, жүктеудің ауыр
жағдайларында, жоғары температура кезінде және агрессивті ортада жұмыс істеу кезіндегі
ұзақ мерзімділігін қамтамасыз ету сияқты
талаптарды қанағаттандыратын
материалдардың негізгі сыныбы композициялық материалдар болып табылады.
Композиттер қолданыс саласына байланысты алюминий, титан, болат сияқты
конструкциялық материалдармен бәсекелеседі. Композициялық материалдарды белсенді
пайдаланатын салаларға:
❏ авиация (ұшақтарды, әскери ұшақтар);
❏ космонавтика (зымырандар);
❏ жер үсті көлігі (автомобильдерді, темір жол көлігі объектілері);
❏ химиялық машина жасау ( аппарат, қондырғылар);
❏ медицина ( әр түрлі сұйықтықтар сақтайын ыдыстар);
❏ спорт;
❏ туризм ( яхта, кемелер);
❏ білім беру салалары жатады.

5. Даму тарихы

6. Алғашқы армирленген материалдар

б.з.д. 4000-2000
жыл бұрын
Вавилон
Египет,
Месопотамия

7. Месопотамияда қабырғалардың бұзылуы

Мысырдағы мумифицирлау

8.

Ағаш негізіндегі композиттік
материалдан жасалған садақтар
б.з.д. 1200 жылы Монғолияда пайда
болды
Үнді, Қытай елдерінде табиғи лактың
қолданылуы

9. Пластиктер дәуірі

Алғашқыда желім және басқа да толтырғыштар рөлін табиғи шайырлар атқарды. Кейін XX
ғасырдың басынан винил, полистирол, фенол және полиэстр ойлап табылды.
Бірақ пластмассалар да жеткілікті беріктікті қамтамасыз ете алмады. 1935 жылы Owens/Corning
фирмасы шыны талшық жасап шығарды. Пластикалық полимерлермен бірге бұл өте берік және өте
жеңіл құрылым. Бұл армирленген полимерлік өнеркәсіптің басы болды.
1970 жылдан – құрылыс кезінде жылу оқшаулауға арналған шыны панельдер шығарыла бастады.

10. Шыны талшықтан жасалған өнімнің алғашқы жарнамасы 1939 жылға жатады. Бұл Owens-Corning компаниясының ауа сүзгісі.

11. Композициялық материалдардағы инновация: Екінші Дүниежүзілік соғыс

Бұл салада көптеген өнертабыстар соғыс
кезінде ойлап тапты. Моңғолдар өзінің
композициялық жебесін қалай құрған болса,
екінші
дүниежүзілік
соғыс
армирленген
(арматураланған) полимердің зертханалардан
әлемге жарияланған кезеңі еді. Бұйымның
салмағын төмендетуге мүмкіндік беретін балама
материалдар әскери авиақұрылыста қажет болды.
Инженерлер олардың салмағы мен беріктігі
тұрғысынан Композиттердің артықшылықтарын
тез
түсінді.Сондай-ақ
инженерлер
шыны
талшығынан жасалған Композиттердің радио
өткізгіштігі сияқты артықшылықтарын білді.

12. Автокөлік саласы

Полимерлі композитті материалдар үшін тағы бір
маңызды бағыт.
1954 жылы АҚШ-та бірінші спорткар (sportcar) пайда
болды, оның корпусы Kaiser-Darrin шыны талшығынан
жасалған.
Бұл машина 15,1 секундта сағатына 60 мильді жүріп
өткен болатын. Ал ең жоғары жылдамдық сағатына 100
мильден сәл аз, яғни шамамен 160 км/сағ.
Мұндай сипаттамалар автомобильдің шағын салмағы —
шамамен 2200 фунт, яғни 997 кг арқасында 90 ат күші
қозғалғанда қол жетімді болды.

13. Космос және авиация

Ұшақ бөлшектерін өндіру кезінде алюминий және басқа металдарға қарағанда тығыздығы төмен композиттерді
қолданыла бастады, оларды қолдану ұшақтардың массасын төмендетуге мүмкіндік береді. Бұл өз кезегінде отынды
үнемдейді. Сондықтан азаматтық авиацияда композиттер кеңінен қолданылады.Boeing 787 Dreamliner-дің
фюзеляжінің 50%-н көміртегі негізіндегі композиттік материалдардан жасалады. Осылайша, бұл ұшақ алюминий
құрамды материалдан жасалған қарапайым лайнерден жеңіл және берік.

14. General Electric Genx қозғалтқышының құрамында композитті материалдар бар: корпусы, турбинаның қалақтары (лопатки) және ішкі

жану камерасына отынды
бүріккіштер жасалынады.

15. Қорытынды

МТИ профессоры Альберт Дитц өз жұмыстарының бірінде былай деп жазады: «Ғылым
мен техника әдебиет пен өнерге ұқсас, өзінің сәнді сөз тіркестері мен ерекше қырлары бар. Қазіргі
уақытта ең заманауи сөз тіркесі – «композициялық материалдар». Ол жаңа формада әр текті танымал
материалдардың бірлескен жұмысы оның әр құрамдас бөліктерінің сандық және сапалық қасиеттері
жағынан ерекшеленетін жаңа материалды жасауға әсер береді».
Қазіргі композициялық материалтанудағы нағыз жаңалығы - ХХ ғасырдың бірінші
жартысында жоғары сапалы шыны талшықты материалдар мен фенолоформальдегидті
шайырлардың өнеркәсіптік өндірісі болды. Содан кейін бірегей қасиеттері бар органикалық,
көміртегі, бор, карбидокремний және басқа да талшықтар, сондай-ақ әртүрлі полимерлік
байланыстырғыштардың кең жиынтығы құрылды, полимерлік композиттер мен бұйымдарды
жасаудың өнеркәсіптік әдістері әзірленді. Олардың басты құндылығы жоғары беріктілік
сипаттамаларының аз салмақпен үйлесуі болып табылады.

16. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі:

1.
2.
3.
Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология : учеб.
пособие / М. Л. Кербер и др.; под общ. ред. А. А. Берлина.- СПб.: Профессия, 2009.- 556,
[4] с.
«Полимерные композиционные материалы», Л.И. Бондалетова, В.Г.Бондалетов, 2013
жыл, 6-10 беттер
https://habr.com/ru/post/362189/