Матричные материалы.

Помимо обеспечения прочности и монолитности конструкции матрица должна иметь необходимую пластичность и быть работоспособной в той температурной области, для которой предназначен КМ. Для изготовления КМ, применяемых при температурах ниже 200 °С, используют композиции с полимерной матрицей

Композиты с полимерной матрицей.

Наибольшее распространение получили композиты с фенолоформальдегидной и полиамидной матрицей.

В качестве матриц также используют термореактивные полимеры, в которых поперечные связи между основными цепями формируют жесткую структуру с трехмерной сеткой (эпоксидные смолы). Эпоксидные смолы обладают более высокими механическими свойствами в интервале температур от -60 до 180 °С. Они отверждаются при сравнительно невысоких температурах с небольшой усадкой.

Полимерная матрица образуется после отверждения (полимеризации) связующего.

В качестве упрочнителей используют высокопрочные и высокомодульные углеродные и борные, стеклянные и органические волокна в виде нитей, жгутов, лент, нетканых материалов.

Композиты с углеродными волокнами называются углеволокнитами, с борными — бороволокнитами, стеклянными — стекловолокнитами, органическими — органоволокнитами. Для органоволокнитов используют эластичные (лавсан, капрон, нитрон) и жесткие (ароматический полиамид) синтетические волокна.

Стекловолокниты. Самую высокую прочность и удельную прочность имеют стекловолокниты. Временное сопротивление разрыву стекловолокнитов достигает 700 МПа. Они обладают хладостойкостью (до -196 °С) хорошей теплостойкостью. Их используют для длительной работы в диапазоне температур 200-400 °С. Кроме того, благодаря демпфирующей способности они используются в условиях вибрационных нагрузок.

Стекловолокниты с непрерывными волокнами, расположенными в одном направлении, используются для изготовления труб и различных профилей.

Стекловолокниты, содержащие хаотично расположенные в плоскости короткие волокна, применяют в производстве корпусов лодок, автомобилей, при облицовке бытовых железобетонных конструкций, силовых деталей электрооборудования.

Стекловолокниты с перекрестным армированием используют для изготовления плит, труб, сосудов высокого давления, топливных баков, пресс-форм, изоляторов для электродвигателей и трансформаторов и других изделий.

Углеволокниты(углепластики) по удельной прочности и жесткости превосходят стекловолокниты, сталь, алюминиевые и титановые сплавы, имеют низкий стабильный коэффициент трения, высокую износостойкость.

Высокая электропроводность углепластиков используется при изготовлении электрообогревающих изделий.

Бороволокниты. Бороволокниты характеризуются высокими пределами прочности при растяжении, сжатии, сдвиге, твердостью и модулем упругости.

Органоволокниты. Органоволокниты обладают высокой удельной прочностью в сочетании с хорошими пластичностью и ударной вязкостью.

Органоволокниты, особенно с эластичным наполнителем, имеют очень высокую ударную вязкость (600-700кДж/м²).