Diferența dintre aliaj și compozit

Ambele aliaje și compozite sunt cel puțin două amestecuri de componente. Deși există și mai multe diferențe între ele care le fac potrivite pentru diferite aplicații. Aliajul este o combinație de două sau mai multe componente, dintre care una trebuie să fie metalică. Scopul plasării acestor două (sau mai multe) ingrediente este crearea unui amestec care va avea calități semnificativ mai diferite (mai bune) decât componentele izolate. Totuși, tehnologiile actuale au adesea cerințe care nu pot fi îndeplinite de aliaje convenționale. Multe industrii de astăzi au nevoie de materiale caracterizate de proprietăți mecanice mai bune, cum ar fi densitatea scăzută, rezistența ridicată, rezistența la abraziune și coroziune. Această combinație de proprietăți poate fi realizată cu materiale compozite.

Compozitele, în mod similar, sunt o combinație de două sau mai multe ingrediente, dar metalele nu sunt neapărat incluse în formarea lor. Acești constituenți (care sunt diferiți din punct de vedere fizic și chimic) sunt puse împreună pentru a genera o compoziție mai puternică decât elementele originale. Pe lângă compozitele sintetice (manuale), există, de asemenea, compozite naturale (de exemplu lemn, oase și dinți).

Ce este aliajul?

Metalele și aliajele sunt materiale care se caracterizează printr-o serie de caracteristici specifice, datorită cărora au devenit temelia tehnologiei moderne. Metalele constau dintr-un element chimic pur, cu o cantitate mică de adăugare de alte elemente. Acestea sunt reprezentate prin luciu metalic caracteristic, conductivitate electrică și termică mărită, proprietăți mecanice bune, rezistență la influențe electrochimice și temperaturi ridicate, susceptibilitatea procesării (tratării) diferitelor tehnici atât în condiții de încălzire cât și în condiții de încălzire și așa mai departe. Toate caracteristicile enumerate sunt condiționate de proprietățile structurii interne a atomilor și de interconexiunile lor. Densitatea metalului variază între 0,59 g / cm³ (litiu) și 22,4 g / cm³ (osmiu). Metalul cu cel mai înalt punct de topire este tungsten (3400⁰C), în timp ce mercurul este cel mai scăzut (- 39⁰C).

Aliajele sunt materiale complexe compuse dintr-un element de bază și metale sau nemetale. Elementele de aliere sunt denumite componente de aliaj, iar numărul și specificul acestora determină complexitatea aliajului și caracteristicile acestuia. Un metal (cel puțin unul) intră în compoziția aliajelor (de exemplu, bronz: cupru și aliaj de staniu, oțel: fier și aliaj de carbon, etc.). Aliajele dobândesc caracteristici complet noi, care diferă de cele ale componentelor lor: proprietăți mecanice mai favorabile, rezistență la coroziune crescută, schimbare de culoare, capacitate de prelucrare îmbunătățită etc. Majoritatea aliajelor se obțin prin topirea constituenților, dar există și alte metode bine - cum este cazul aliajelor metal-ceramice care sunt realizate prin sinterizare.

În practica industrială, metalele pure sunt adesea înlocuite cu aliaje. Motivele sunt multiple: metalele pure din punct de vedere tehnic sunt dificil de obținut în stare purificată, sunt scumpe, în general au capacități scăzute de amortizare și niveluri de rezistență, proprietăți chimice și fizice nefavorabile, sunt adesea dificil de manevrat prin metode standard de procesare și multe altele.

Ce este Compozit?

Compozitele sunt formate din materiale compozite, de ex. prin turnare, laminare sau extrudare. Materialul compozit este un tip de material constând dintr-o combinație de două sau mai multe materiale simple (monolitice) și în care componentele individuale își păstrează identitatea distinctivă. Materialul compozit are proprietăți diferite de proprietățile componentelor sale - materialele simple. Aceasta adesea înseamnă că proprietățile fizice sunt îmbunătățite, deoarece interesul tehnologic principal este obținerea de materiale cu proprietăți fizice superioare (de obicei mecanice) în raport cu proprietățile componentelor. În principiu, există două faze (componente) în materialul compozit: matricea și armarea. Aceste segmente au proprietăți mecanice diferite. Matricea este mai moale și servește ca umplutură pentru a obține stabilitatea formei fazei dure. Armatura este componenta solida si grea. În funcție de matrice, compozitele sunt împărțite în: metale, ceramică și polimeri. Toți constituenții pot fi continuu sau pot fi dispersați într-o matrice continuă. În ultimul caz, este necesar să se stabilească o limită inferioară pentru mărimea fazei dispersate sub care materialul este considerat monolit. Exemple de compozite utilizate frecvent sunt:

cu adaos de particule - particule de alumină greu de șlefuit de oxid de aluminiu Al2O3 sau carbură de siliciu de siliciu lipit cu o matrice de sticlă sau polimer într-o placă solidă;
cu adaos de fibre - plastic (rășină epoxidică sau poliesterică) armată cu fibre de sticlă;
structură compozită - straturi alternative în "placaj" din straturi subțiri de lemn și adeziv din lemn (polimer).

Aliajele au următoarele avantaje:

greutate mica
rezistență excelentă la încărcăturile de oboseală
rezistență la temperaturi ridicate
extrem de durabil
plastic scăzut sau deloc, în comparație cu metalele care se deformează și se mușcă datorită sarcinilor mari
poate oferi un raport de rezistență și greutate de până la 20%
mai rezistente la sarcini în timpul activității termice, deoarece aproape că nu au expansiune termică și păstrează forma inițială în timpul creșterii temperaturii
oferă posibilitatea conectării pieselor în timpul procesului de producție
rezistente la coroziune, durabilitate și stabilitate dimensională în condiții extreme de lucru
materialele compozite nemetalice sunt nemagnetice și pot fi utilizate în mediul electronic sensibil. În plus, ele nu sunt conductive din punct de vedere electric, astfel încât acestea să poată fi în contact cu electronica

Diferența dintre aliaj și compozit

Structura

Aliajul este o combinație de materiale - amestec de două sau mai multe metale sau metal cu elemente nemetalice. Proprietățile sale fizice intermediare între cele ale metalelor constituente; dar proprietățile chimice ale fiecărui element rămân neafectate. Amestecul poate fi separat prin mijloace fizice. Un compozit este de asemenea format din mai multe elemente (un metal poate fi parte din amestec, dar nu neapărat). Elementele pot fi readuse în stare inițială prin reacții chimice.

caracteristici

Un aliaj este în esență același material cu calități suplimentare. Amestecurile sunt formate din componente cu scopul de a îmbunătăți calitățile decât constituenții. Aliajul modifică permanent caracteristicile fizice ale metalelor și unele dintre avantajele care pot fi obținute sunt creșterea rezistenței la coroziune și oxidare, modificarea proprietăților electrice, rezistența îmbunătățită, un punct de topire mai mare sau mai mic comparativ cu metalele constitutive și așa mai departe. Un compozit este o combinație de materiale pentru a forma un material complet nou (cu calități modificate). Noul material poate fi mai robust, mai ușor sau mai ieftin decât componentele originale.

cerere

În funcție de compușii structurali și de tehnicile / metodele utilizate în procesul de producție, atât aliajele, cât și compozitele prezintă diferite caracteristici și pot avea diferite aplicații.

Aliaj vs. compozit

Aliaj	Compozit
amestec de metale sau un amestec de metal și alt element	un compozit este o substanță special concepută pentru orice combinație
elementul de introducere (dizolvat) se dizolvă în metalul obținut aliat (solvent) pentru a forma o soluție solidă. Nu se poate distinge	componenta care formează baza compozitului (matricei) și a elementului adăugat rămâne nedizolvată și ar putea fi identificată.
omogen	pot fi omogene sau eterogene
elementele constitutive nu își păstrează proprietățile originale	materialele care formează compozitul își păstrează proprietățile originale
au proprietăți îmbunătățite complet diferite față de elementele reactante	poartă urme de caracteristici elementare
nu au proporții stricte în compoziția elementară	au proporții stricte în compoziția elementară

rezumat

Uneori, metalele pure nu au proprietățile mecanice și tehnologice satisfăcătoare (de exemplu pentru fabricarea elementelor și uneltelor de mașini și a construcțiilor) și, prin urmare, nu sunt utilizate ca atare. Aici se dovedesc a fi de mare importanță aliajele și compozitele
Aliajele sunt alcătuite din cel puțin două componente în care componenta de bază este metalul, în timp ce celelalte componente pot fi metalice, dar și nemetalice. Noul material are ca rezultat caracteristici îmbunătățite - cum ar fi o rezistență mai bună la coroziune, o conductivitate îmbunătățită, o ușurință, o eficiență mai mare a costurilor și așa mai departe
Un material compozit este un sistem compus din două sau mai multe componente cu configurații diferite, dintre care una este matricea sau materialul de bază (polimer, ceramic sau metal), la care se adaugă cea de-a doua componentă (fibră, particula sferică) pentru a obține combinația necesară de proprietăți (rigiditate, densitate, rigiditate, duritate, fezabilitate termică și electrică).
Ambele aliaje și compozite au numeroase avantaje - în funcție de materialele și tehnicile utilizate. Unele dintre îmbunătățirile sunt greutate redusă, rezistență ridicată și rezistență legată de greutate, rezistență la coroziune, rezistență la impact mare, stabilitate dimensională, durabilitate etc..

Ştiinţă