Rozdiel medzi zliatinou a kompozitom

Zliatiny aj kompozity sú zmesi najmenej dvoch zložiek. Medzi nimi však existuje viac ako niekoľko rozdielov, vďaka ktorým sú vhodné na rôzne aplikácie. Zliatina je kombináciou dvoch alebo viacerých komponentov, z ktorých jedna musí byť kovová. Účelom zlúčenia týchto dvoch (alebo viacerých) zložiek je vytvorenie zmesi, ktorá bude mať výrazne odlišné (lepšie) vlastnosti ako izolované zložky. Súčasné technológie však stále majú požiadavky, ktoré konvenčné zliatiny nemôžu splniť. Mnoho priemyselných odvetví dnes potrebuje materiály, ktoré sa vyznačujú lepšími mechanickými vlastnosťami, ako je nízka hustota, vysoká pevnosť, odolnosť proti oderu a korózii. Túto kombináciu vlastností je možné realizovať s kompozitnými materiálmi.

Kompozity sú podobne kombináciou dvoch alebo viacerých zložiek, ale kovy nie sú nevyhnutne zahrnuté do ich tvorby. Tieto zložky (ktoré sú fyzicky aj chemicky rozmanité) sa spoja, aby sa vytvorilo zloženie, ktoré je silnejšie ako pôvodné prvky. Okrem syntetických (umelých) kompozitov existujú aj prírodné kompozity (napr. Drevo, kosti a zuby)..

Čo je zliatina?

Kovy a zliatiny sú materiály, ktoré sa vyznačujú mnohými špecifickými vlastnosťami, vďaka ktorým sa stali základom moderných technológií. Kovy pozostávajú z čistého chemického prvku s malým prídavkom ďalšieho prvku. Vyznačujú sa charakteristickým kovovým leskom, zvýšenou elektrickou a tepelnou vodivosťou, dobrými mechanickými vlastnosťami, odolnosťou voči elektrochemickým vplyvom a zvýšenými teplotami, náchylnosťou na spracovanie (úpravu) rôznych techník v chladných aj zahrievaných podmienkach atď. Všetky uvedené charakteristiky sú podmienené vlastnosťami vnútornej štruktúry atómov a ich prepojeniami. Hustota kovu je v rozsahu 0,59 g / cm³ (lítium) a 22,4 g / cm³ (Osmium). Kov s najvyššou teplotou topenia je volfrám (3400 mm)⁰C), zatiaľ čo ortuť je najnižšia (- 39⁰C).

Zliatiny sú komplexné materiály zložené zo základného prvku a kovov alebo nekovov. Zliatinové prvky sa nazývajú komponenty zliatiny a ich počet a špecifiká určujú zložitosť zliatiny a jej vlastnosti. Kov (najmenej jeden) vstupuje do zloženia zliatin (napríklad bronz: zliatina medi a cínu, oceľ: železo a uhlíková zliatina atď.). Zliatiny získavajú úplne nové vlastnosti, ktoré sa líšia od charakteristík ich zložiek: priaznivejšie mechanické vlastnosti, zvýšená odolnosť proti korózii, zmena farby, zlepšená schopnosť spracovania atď. Väčšina zliatin sa získava roztavením zložiek, ale existujú aj iné metódy, ako sú: dobre - to je prípad kovokeramických zliatin, ktoré sa vyrábajú spekaním.

V priemyselnej praxi sa čisté kovy často nahrádzajú zliatinami. Dôvody sú početné: technicky čisté kovy je ťažké získať v čistenom stave, sú drahé, zvyčajne majú nízku tlmiacu kapacitu a pevnosť, nepriaznivé chemické a fyzikálne vlastnosti, je často ťažké zvládnuť štandardnými metódami spracovania a mnoho ďalších.

Čo je kompozitný?

Kompozity sú vyrobené z kompozitných materiálov, napr. liatím, laminovaním alebo extrudovaním. Kompozitný materiál je druh materiálu pozostávajúci z kombinácie dvoch alebo viacerých jednoduchých (monolitických) materiálov, v ktorých si jednotlivé komponenty zachovávajú svoju rozlišovaciu identitu. Kompozitný materiál má vlastnosti odlišné od vlastností jeho komponentov - jednoduchých materiálov. To často znamená, že fyzikálne vlastnosti sa zlepšujú, pretože hlavným technologickým záujmom je získavanie materiálov s vynikajúcimi fyzikálnymi (zvyčajne mechanickými) vlastnosťami v porovnaní s vlastnosťami komponentov. V kompozitnom materiáli sú v zásade dve fázy (komponenty): matrica a výstuž. Tieto segmenty majú výrazne odlišné mechanické vlastnosti. Matrica je mäkšia a slúži ako plnivo na dosiahnutie stability tvaru tvrdej fázy. Výstuž je pevná a tvrdá súčasť. V závislosti od matrice sa kompozity delia na: kovy, keramiku a polymér. Všetky zložky môžu byť kontinuálne alebo môžu byť dispergované v kontinuálnej matrici. V poslednom prípade je potrebné stanoviť dolnú hranicu pre veľkosť dispergovanej fázy, pod ktorou sa materiál považuje za monolitický. Príklady často používaných kompozitov sú:

• s pridaním častíc - tvrdé alumínové častice oxidu hlinitého Al2O3 alebo karbidu kremíka SiC spojené sklenenou alebo polymérnou matricou v pevnej doske;
• s prídavkom vlákien - plast (epoxidová alebo polyesterová živica) vystužený sklenenými vláknami;
• štruktúrny kompozit - striedavé vrstvy v „preglejke“ tenkých vrstiev dreva a lepidla na drevo (polymér).

Zliatiny majú nasledujúce výhody:

• nízka hmotnosť
• vynikajúca odolnosť proti únavovému zaťaženiu
• vysoká teplotná odolnosť
• extrémne dlhá životnosť
• nízka alebo žiadna plasticita v porovnaní s kovmi, ktoré sa deformujú a plesniam spôsobujú vysoké zaťaženia
• môže poskytnúť pomer pevnosti a hmotnosti až 20%
• odolnejšie voči zaťaženiu počas tepelnej aktivity, pretože takmer nemajú tepelnú rozťažnosť a pri zvyšovaní teploty si zachovávajú pôvodný tvar
• ponúkajú možnosť pripojenia častí počas samotného výrobného procesu
• odolný proti korózii, dlhodobý a má rozmerovú stabilitu v extrémnych pracovných podmienkach
• nekovové kompozitné materiály sú nemagnetické a môžu sa používať v prostredí citlivých elektronických prvkov. Okrem toho nie sú elektricky vodivé, takže môžu byť v kontakte s elektronikou

Rozdiel medzi zliatinou a kompozitom

• štruktúra

Zliatina je kombinácia materiálov - zmes dvoch alebo viacerých kovov alebo kovu s nekovovým prvkom. Jeho fyzikálne vlastnosti sa pohybujú medzi vlastnosťami základných kovov; ale chemické vlastnosti každého prvku zostávajú nedotknuté. Zmes sa môže separovať fyzikálnymi prostriedkami. Kompozit je tiež vytvorený z niekoľkých prvkov (kov môže byť súčasťou zmesi, ale nie nevyhnutne). Chemické reakcie sa môžu vrátiť do pôvodného stavu.

• charakteristika

Zliatina je v podstate rovnaký materiál s mimoriadnymi vlastnosťami. Zmesi sa vyrábajú zo zložiek s cieľom zvýšiť ich kvalitu ako zložky. Legovanie permanentne mení fyzikálne vlastnosti kovov a niektoré z výhod, ktoré možno dosiahnuť, sú zvýšená odolnosť proti korózii a oxidácii, zmena elektrických vlastností, zlepšená pevnosť, vyššia alebo nižšia teplota topenia v porovnaní s kovmi, ktoré sú ich základnými zložkami atď. Kompozit je kombinácia materiálov, ktoré tvoria úplne nový materiál (so zmenenými vlastnosťami). Nový materiál môže byť robustnejší, ľahší alebo lacnejší ako pôvodné komponenty.

• prihláška

Zliatiny aj kompozity vykazujú v závislosti od štruktúrnych zlúčenín a techník / metód použitých pri výrobnom postupe odlišné vlastnosti a môžu mať rôzne uplatnenie..

Zliatina verzus kompozit

zliatina	zložený
zmes kovov alebo zmes kovu a iného prvku	kompozit je látka šitá na mieru akejkoľvek kombinácie
vložený prvok (rozpustená látka) sa rozpustí v zliatine kovu (rozpúšťadlo) za vzniku pevného roztoku. Nedá sa rozlíšiť	komponent tvoriaci základ kompozitu (matrica) a pridaný prvok zostávajú nerozpustené a bolo ich možné identifikovať.
homogénna zmes	môže byť homogénny alebo heterogénny
základné prvky si neponechávajú svoje pôvodné vlastnosti	materiály tvoriace kompozit si zachovávajú svoje pôvodné vlastnosti
majú úplne odlišné vylepšené vlastnosti ako reaktívne prvky	nesú stopy elementárnych charakteristík
nemajú prísne proporcie v elementárnom zložení	majú prísne proporcie v elementárnom zložení

zhrnutie

• Čisté kovy niekedy nemajú uspokojivé mechanické a technologické vlastnosti (napríklad na výrobu strojových prvkov a nástrojov a v stavebníctve), a preto sa ako také nepoužívajú. Tam sa ukázali ako veľmi dôležité zliatiny a kompozity
• Zliatiny sú vyrobené najmenej z dvoch zložiek, v ktorých je základnou zložkou kov, zatiaľ čo ostatné zložky môžu byť kovové, ale tiež nekovové. Nový materiál má za následok vylepšené vlastnosti - napríklad lepšiu odolnosť proti korózii, lepšiu vodivosť, ľahkosť, vyššiu nákladovú efektívnosť atď.
• Kompozitný materiál je systém zložený z dvoch alebo viacerých komponentov s rôznymi konfiguráciami, z ktorých jedna je matica alebo základný materiál (polymér, keramika alebo kov), ku ktorým sa pridáva druhá zložka (vlákno, nanotrubica, doska, sférická častica) na dosiahnutie potrebnej kombinácie vlastností (tuhosť, hustota, tuhosť, tvrdosť, tepelná a elektrická realizovateľnosť).
• Zliatiny aj kompozity majú početné výhody - v závislosti od použitých materiálov a techník. Niektoré zlepšenia sú nízka hmotnosť, vysoká pevnosť a pevnosť súvisiaca s hmotnosťou, odolnosť proti korózii, vysoká odolnosť proti nárazu, rozmerová stabilita, trvanlivosť atď..