Полимерный композиционный материал (ПКМ) - композит, включающий в себя наполнитель (стеклянные волокна, базальтовые волокна или углеволокна), и полимерную матрицу – смолы различных видов. Волокна служат для армирования материала и придают ему необходимую прочность. Связующее соединяет наполнитель в единое изделие, что позволяет максимально использовать прочностные характеристики наполнителя и перераспределению усилий между волокнами, защищает волокно от коррозионноактивных сред.
Низкая масса
Плотность ПКМ изменяется в широких пределах от 400 до 2800 кг/м³ и в среднем составляет 1400 кг/м³ . Металлы значительно тяжелее, например, плотность стали – 7800 кг/м³ , меди - 8900 кг/м³ , алюминия – 2700 кг/м³ . Таким образом, плотность полимерного композита в 5-6 раз ниже, чем у черных и цветных металлов и сплавов, и в 2 раза ниже, чем у алюминия.
Электроизоляционные свойства
ПКМ на основе стекловолокна и базальтового волокна являются прекрасными диэлектриками. Удельное электрическое сопротивление стеклопластика –
1,0x1010 Ом·м. Удельное сопротивление стали при нормальных температурах
от 13 до 30х10-8 Ом·м, что на 18 порядков меньше.
В тоже время углепластики проводят электрический ток, что тоже может использоваться в технике.
Высокая стойкость к агрессивным средам
Полимерные композиционные материалы с наполнителем из стекла или базальта, как диэлектрики не разрушаются в электролитическипроводящих средах, т.е. они не корродируют в земле, воде, при воздействии атмосферных осадков и т.д.
Можно подобрать полимерные матрицы устойчивые к самым разным коррозионноактивным средам, в том числе и к воздействию концентрированных кислот и щелочей.
(Мы подобрали материалы, изделие из которых прекрасно может эсплуатироваться в 24% соляной кислоте при температурах до 80 °C.
Механические свойства
При своей малой плотности ПКМ обладает высокими физико-механическими характеристиками.
Так предел прочности на растяжение у углеродистых сталей составляет 240 МПа, у алюминиевых сплавов – от 50 до 440 МПа, у полимерных композитов от 70 МПа (стеклопластик с минимальным содержанием стекловолокна) до 1800 МПа (высокопрочный углепластик). Коэффициент температурного расширения у полимерных композитов ЗНАЧИТЕЛЬНО НИЖЕ, чем у металлов и простых полимеров, что позволяет использовать изделия из ПКМ в широком диапазоне температур.
При этом армированные пластики не сопоставимы по механическим
характеристикам с простыми полимерами (полиэтилен, полипропилен,
поливинилхлорид).
Теплоизоляционные свойства
ПКМ относится к материалам с низкой теплопроводностью.
Так теплопроводность стали составляет – 64 Вт/м ºС, алюминия – 105-200 Вт/м ºС, а стеклопластика – 0,75 Вт/м ºС.
Кроме того, можно значительно увеличить теплоизолирующие характеристики применением сэндвичконструкций. При этом между слоями композита помещаются различные теплоизолирущие материалы (минеральная вата, пенопласт, пенополиуретан). Конструкция «Сэндвич» не только уменьшает потери тепла, но и предает дополнительную жесткость изделию.
Поэтому, сэндвичевые конструкции из ПКМ с успехом применяются в качестве не только теплоизоляционных но и конструкционных материалов в строительстве, судостроении, автомобилестроении, авиационной технике, в производстве вагонов и локомотивов и т.д.
Мы из сэндвичконструкций делаем элементы воздуховодов, приточных и вытяжных шахт.
Уникальность оборудования из полимерных композитов состоит в том, что одновременно создается и материал и изделия. Подбирая наполнители, смолы, используя различные схемы выкладки или намотки можно создать образцы под различные условия эксплуатации.
ООО «Волжский инжиниринговый центр» с 2006 работает с ПКМ. Освоены все основные композитные технологии. Мы сможем разработать и изготовить различное оборудование из армированных пластиков. Свяжитесь с нами, и мы разработаем для вас уникальные изделия из композитов.
