Különbség az ötvözet és a kompozit között

Mind az ötvözetek, mind a kompozitok legalább két komponens keveréke. Ennek ellenére nem sok különbség van közöttük, amelyek alkalmassá teszik őket különböző alkalmazásokra. Az ötvözet két vagy több alkotóelem kombinációja, amelyek egyikének fémesnek kell lennie. E két (vagy több) összetevő összeillesztésének célja egy olyan keverék létrehozása, amelynek szignifikánsan eltérő (jobb) tulajdonságai vannak, mint az izolált komponenseknek. Ennek ellenére a jelenlegi technológiáknak gyakran vannak olyan követelményeik, amelyeket a hagyományos ötvözetek nem tudnak kielégíteni. Manapság sok iparágnak olyan anyagokra van szüksége, amelyek jobb mechanikai tulajdonságokkal, például alacsony sűrűséggel, nagy szilárdsággal, kopásállósággal és korrózióval vannak jellemezve. Ez a tulajdonságok kombinációja kompozit anyagokkal valósítható meg.

A kompozitok hasonlóan két vagy több alkotóelem kombinációja, de a fémeket nem feltétlenül kell belefoglalni ezek kialakításába. Ezeket az alkotóelemeket (amelyek mind fizikailag, mind kémiai szempontból változatosak) összeállítják annak érdekében, hogy egy eredeti összetételnél erősebb összetétel jöjjön létre. A szintetikus (ember alkotta) kompozitok mellett vannak természetes kompozitok is (pl. Fa, csontok és fogak).

Mi az ötvözet??

A fémek és ötvözetek olyan anyagok, amelyeket számos sajátos tulajdonság jellemez, amelyek miatt a modern technológia alapjává váltak. A fémek tiszta kémiai elemből állnak, kis mennyiségű egyéb elem hozzáadásával. Ezeket jellemzi a jellemző fémfény, megnövekedett elektromos és hővezető képesség, jó mechanikai tulajdonságok, ellenáll az elektrokémiai hatásoknak és a megemelt hőmérsékleteknek, a különböző technikák hajlamosak feldolgozni (kezelni) hideg és meleg körülmények között és így tovább. Az összes felsorolt ​​jellemzőt az atomok belső szerkezetének és összekapcsolódásának tulajdonságai befolyásolják. A fém sűrűsége 0,59 g / cm között van³ (lítium) és 22,4 g / cm³ (ozmium). A legmagasabb olvadáspontú fém a volfrám (3400 mm)⁰C), míg a higany a legalacsonyabb (- 39%)⁰C).

Az ötvözetek összetett anyagok, amelyek alapelemekből és fémekből vagy nemfémekből állnak. Az ötvözőelemeket ötvözött komponenseknek nevezzük, és számuk és sajátosságuk meghatározzák az ötvözet bonyolultságát és jellemzőit. Egy fém (legalább egy) belép az ötvözetek összetételébe (például bronz: réz- és ónötvözet, acél: vas- és szénötvözet stb.). Az ötvözetek teljesen új tulajdonságokat szereznek, amelyek különböznek az alkotóelemektől: kedvezőbb mechanikai tulajdonságok, megnövekedett korrózióállóság, színváltozás, jobb feldolgozási képesség stb. jól - ilyen a fém-kerámia ötvözetek esetében, amelyeket szinterezéssel állítanak elő.

Az ipari gyakorlatban a tiszta fémeket gyakran ötvözetekkel helyettesítik. Ennek okai többek: a technikailag tiszta fémeket nehéz megtisztított állapotban előállítani, drágák, általában alacsony csillapítási képességgel és szilárdsággal, kedvezőtlen kémiai és fizikai tulajdonságokkal, gyakran nehéz kezelni a szokásos feldolgozási módszerekkel és még sok más.

Mi az a kompozit??

A kompozitok kompozit anyagokból készülnek, pl. öntéssel, laminálással vagy extrudálással. A kompozit anyag olyan anyagtípus, amely két vagy több egyszerű (monolit) anyag kombinációjából áll, és amelyben az egyes alkotóelemek megtartják megkülönböztető identitását. A kompozit anyag tulajdonságai különböznek az alkotóelemek - az egyszerű anyagok - tulajdonságaitól. Ez gyakran azt jelenti, hogy a fizikai tulajdonságok javulnak, mivel a technológiai fő érdek az anyagok megszerzése, amelyek fizikai (általában mechanikai) tulajdonságokkal rendelkeznek az alkatrészek tulajdonságaihoz képest. A kompozit anyagban elvileg két fázis (alkatrész) van: a mátrix és az erősítés. Ezeknek a szegmenseknek lényegesen eltérő mechanikai tulajdonságai vannak. A mátrix lágyabb, és töltőanyagként szolgál a kemény fázis alakjának stabilitásához. A megerősítés a szilárd és kemény elem. A mátrixtól függően a kompozitokat fémekre, kerámiákra és polimerekre osztják. Minden összetevő lehet folyamatos vagy diszpergálható folyamatos mátrixban. Az utóbbi esetben meg kell határozni a diszpergált fázis méretének alsó határát, amely alatt az anyag monolitnak tekinthető. Példák a gyakran használt kompozitokra:

• részecske hozzáadásával - szilárd lemez üveg- vagy polimer mátrixszal kötött Al2O3 alumínium-oxid vagy szilícium-karbid SiC keménycsiszolású alumínium-oxid részecskéi;
• üvegszállal megerősített műanyag (epoxi- vagy poliésztergyanta) szálakkal;
• szerkezeti kompozit - váltakozó rétegek „rétegelt lemezben” vékony farétegekből és faragasztóból (polimer).

Az ötvözetek a következő előnyökkel rendelkeznek:

• kis súly
• kitűnő ellenállás a fáradtságos terhelésekkel szemben
• magas hőmérsékleti ellenállás
• rendkívül tartós
• alacsony vagy nincs plaszticitása a fémekhez képest, amelyek nagy terhelések miatt deformálódnak és formálódnak
• akár 20% szilárdsági és súlyarányt is biztosíthat
• sokkal jobban ellenállnak a terhelésnek a hőhatás során, mivel ezeknek szinte nincs hőtágulása, és a hőmérséklet-emelkedés során megtartják az eredeti formát
• kínálják az alkatrészek csatlakoztatásának lehetőségét maga a gyártási folyamat során
• korrózióálló, hosszú élettartamú és méretstabilitással jár extrém munkakörülmények között
• a nem fém kompozit anyagok nem mágnesesek és érzékeny elektronikus elemek környezetében felhasználhatók. Ezen felül, nem vezetnek elektromosan, tehát érintkezhetnek az elektronikával

Különbség az ötvözet és a kompozit között

• Szerkezet

Az ötvözet anyagkombináció - két vagy több fém vagy fém keveréke nemfém elemmel. Fizikai tulajdonságai köztük vannak az alkotó fémek között; de az egyes elemek kémiai tulajdonságai változatlanok maradnak. Az elegy fizikai úton elválasztható. A kompozit több elemből is kialakul (a fém része lehet a keveréknek, de nem feltétlenül). Az elemek kémiai reakciókkal visszaállíthatók eredeti állapotukba.

• Jellemzők

Az ötvözet lényegében azonos anyag, extra tulajdonságokkal. A keverékeket alkotóelemekből állítják elő azzal a céllal, hogy javítsák a tulajdonságokat, mint az alkotóelemek. Az ötvözés tartósan megváltoztatja a fémek fizikai tulajdonságait, és az elérhető néhány előnye a fokozott korrózióval és oxidációval szembeni ellenállás, az elektromos tulajdonságok megváltoztatása, jobb szilárdság, magasabb vagy alacsonyabb olvadáspont az alkotó fémekhez képest és így tovább. A kompozit anyagkombináció, amely egy teljesen új anyagot (megváltozott tulajdonságokkal) képez. Az új anyag robusztusabb, könnyebb vagy olcsóbb lehet, mint az eredeti alkatrészek.

• Alkalmazás

A szerkezeti vegyületektől és a gyártási eljárás során alkalmazott technikáktól / módszerektől függően, mind az ötvözetek, mind a kompozitok eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek, és eltérő alkalmazásuk lehet.

Ötvözet és kompozit

Ötvözet	Összetett
fémek keveréke vagy fém és más elem keveréke	a kompozit bármilyen kombináció testreszabott anyaga
a bejutó elem (oldott anyag) feloldódik a fémben, amely ötvözve (oldószerként) szilárd oldatot képez. Nem lehet megkülönböztetni	a kompozit alapját képező elem (mátrix) és a hozzáadott elem fel nem oldódik és azonosítható.
homogén keverék	lehet homogén vagy heterogén
az alkotóelemek nem tartják meg eredeti tulajdonságaikat	a kompozitot alkotó anyagok megtartják eredeti tulajdonságaikat
teljesen eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek, mint a reagens elemek	az elemek jellemzőinek nyomai vannak
az elemi összetételben nincs szigorú arány	az elemi összetételben szigorúak legyenek

összefoglalás

• A tiszta fémek néha nem rendelkeznek kielégítő mechanikai és technológiai tulajdonságokkal (például gépelemek és szerszámok gyártásához és az építőiparban), ezért ezeket nem használják ilyenként. Az ötvözetek és a kompozitok itt bizonyultak nagy jelentőségűnek
• Az ötvözetek legalább két alkotóelemből állnak, amelyekben az alapkomponens fém, míg a többi komponens lehet fémes, de nemfém is. Az új anyag javított tulajdonságokkal rendelkezik - mint például jobb korrózióállóság, jobb vezetőképesség, könnyűség, nagyobb költséghatékonyság és így tovább
• A kompozit anyag egy olyan rendszer, amely két vagy több, különböző konfigurációjú alkotóelemből áll, amelyek közül az egyik a mátrix vagy az alapanyag (polimer, kerámia vagy fém), amelyhez a második komponenst hozzáadják (rost, nanocső, lemez, gömb alakú részecske) a tulajdonságok (merevség, sűrűség, merevség, keménység, termikus és elektromos megvalósíthatóság) szükséges kombinációjának eléréséhez.
• Az ötvözeteknek és a kompozitoknak számos előnye van - az alkalmazott anyagokatól és technikáktól függően. Néhány fejlesztés a következő: könnyű súly, nagy szilárdság és súlyhoz viszonyított szilárdság, korrózióállóság, nagy ütési szilárdság, méretstabilitás, tartósság stb..