2 Принцип: использование графиков подбора и назначения материалов
Показатели могут учитывать несколько свойств. Это наталкивает на идею построения графиков свойств с целью оценки обоих свойств и их сочетаний. Пример такого графика приведен на рис. 3.
Оцениваемые в данном случае свойства — модуль Юнга Е и плотность ρ. Используется логарифмический масштаб, причем диапазон включает практически все конструкционные материалы. На этих осях показатель Е/ρ проявляется в виде наклонных линий 1; показатель E1/2/ρ - в виде наклонных линий 2. Для определения оптимальных значений других показателей используются, соответственно, другие графики. Графики и показатели подробно описаны в работе Эшби (1999).
3 Принцип: определение пределов
При исследовании нового композита выделяют семь основных механических и термических свойств: плотность, модуль растяжения, прочность, вязкость, теплопроводность, коэффициент термического расширения и теплоемкость (табл. 1). И на их основе вычисляют другие свойства (трещиностойкость, коэффициент теплопропроводности и др.).
Термин «предел» используется для описания точного предела (значения, ниже/выше которого значение показателя свойства материала быть не может). Если получить пределы невозможно, используют «интервал значений» (тот интервал, в пределах которого лежат все возможные значения показателей свойств материалов). Для плотности и удельной теплоемкости вычисляются точные значения. Остальные свойства устанавливаются, исходя из пределов. По возможности используют микроструктурное моделирование, начало которому положили работы Халла (1981), Келли и Макмиллана (1986), Чамиса (1987) и Эшби (1993).
Пределы и интервалы значений устанавливают диапазон свойств для определенных типов матриц. Используя эти данные, мы можем прогнозировать свойства большой группы материалов, не занимаясь детальным уточнением их составов.
алюминиевого сплава, который можно сделать более жестким путем добавления частиц или волокон бериллия (Be) или оксида алюминия (А12О3). Оба этих материала намного жестче алюминия (они имеют более высокие значения модуля растяжения).
Самый примитивный композитный материал – это кирпичи из глины и соломы, которые применялись в строительстве еще в древнем Египте. Космические корабли служат примерами самых продвинутых композитов, выдерживающих работу в экстремальных средах. Самый распространенный композит это асфальтобетон или цемент со стальной арматурой. Также мы можем встретить его и на кухне, где из композитного материала делают столешницы, с гранитной или мраморной крошкой
Corian – это композит, состоящий из минерального наполнителя, цветовых пигментов и связующего компонента – акриловой смолы.
В качестве минерального наполнителя используют тригидрат алюминия – белый порошок, один из компонентов белой глины.
Той самой, из которой делают высококачественный фарфор. Красящие пигменты – так называемые минералы пищевого качества. Например, диоксид титана, который, между прочим, служит осветлителем в составе зубной пасты
При использовании композитов в качестве облицовочного материала металлических каркасов, необходимым условием является использование специализированных бондинговых систем Полимер/ Металл. В системе Dialog она представлена специализированным металлическим праймером и самим адгезивом
При правильном применении они обеспечивают надёжное и прочное соединение. В своей практике мы не часто применяем металлокомпозитные конструкции, но иногда они незаменимы. Например, в случае облицовки замков в бюгельном протезе (рис 7) или при перекрытии металла в его седловидной части (Рис8). Композит может применяться для облицовки каркасов при протезировании на имплантах или при протезировании пациентов с высокой травматичностью (например, спортсменов).