|
Polimer nanokompozitlari
Kompozitlar iste’mol vazifasiga qarab konstruksion materiallarga, ya’ni fizik-mexanik xossalari kompleks tarzda yaxshilangan polimer materiallarga va maxsus xossalarga ega materiallarga, ya’ni ular iste’molchi buyurgan talabga ko’ra, ma’lum darajadagi issiqlik o’tkazuvchanlik, optik yoki elektrofizik xossalarga ega bo’lgan materiallarga ajratilishi mumkin.
Kompozit materiallar deganda, ikki yoki undan ortiq komponentlardan tuzilgan va ular orasida aniq chegara bo’limiga ega materiallar tushuniladi. Kompozit materialda miqdori katta bo’lgan komponentni asosiy yoki matritsa, shuningdek, bog’lovchi ham deyiladi.
Matritsada taqsimlangan komponent yoki komponentlar to’ldiruvchi yoki to’ldiruvchilar deyiladi. Kompozit materialda matritsa materialning yaxlitligini, to’ldiruvchidagi kuchlanishlar taqsimotini va uzatilishini ta’minlaydi. Shuningdek, issiqlik, namlik, kimyoviy va olovbardoshlilikni aniqlaydi. To’ldiruvchi kompozit materiallarda sinchlovchi vazifasini bajarib, materialda asosiy yuklanishni qabul qiladi.
Yetarlicha kompleks xossaga ega materialga bo’lgan talab yuzaga kelsa, yangi urdagi polimerlarni sintez qilib, ularni ishlab chiqarilishiga erishish, hamma vaqt ham maqsadga muvofiq kelavermaydi. Bu yo’l juda murakkab, uzun, hamda katta mablag’ talab etishi bilan birga, kutilgan natijaga erishish ehtimolligi ham yuqori bo’lavermaydi. Shuning uchun mavjud polimerni fizik o’zgarishga uchratilishi (modifikatsiyalash), ularning boshqa tabiatli modda bilan kombinatsiyasi, boshqacha tuzilishga o’tkazilishi kabi ishlarning bajarilishi natijasida olinadigan materialni mustahkamlash, unga alohida to’ldiruvchi turiga bog’liq holda kompleks xususiyat baxsh etish va arzonlashtirish kabi muammolarni hal etish mumkin bo’ladi. Shuning uchun, so’nggi yillarda polimerlar haqidagi fanda birinchi o’rinda polimerli kompozit materiallar yaratish muammosiga e’tibor kuchaymoqda.
Bunday materiallarni olishning ilmiy asosining ishlab chiqilishi plastiklar doirasining anchayin kengayishiga hamda avval yaratilgan va ishlab chiqarilayotgan polimerlar asosida ularning xossalarining turini orttirishga imkon yaratdi. Umumiy holda kompozit materiallar strukturasini uzluksiz polimer faza (matritsa) va u matritsada ma’lum darajada taqsimlangan bir yoki undan ortiq dispers fazadan (to’ldiruvchi) tashkil topgan deb tasavvur qilish mumkin.
Kompozit materiallar (KM) olish tamoyili ikki turlicha fazaning (to’ldiruvchi va matritsa) berilgan kombinatsiyasini u yoki bu texnologik usul bilan yaratishdan iborat.
KM konstruksiyali materiallar sinfiga kiradi. Konstruksiyali materiallar deganda turli detallar, mashina mexanizmlarining qismlari, uy va inshootlar, konstruksiyalar va boshqalarni tayyorlash uchun ishlatiladigan va shu bilan birga mexanik (statik va dinamik) kuchlanishlarga chidamli, ma’lum darajadagi talablarga, ya’ni kuchlanish kattaligiga, uning ta’sir davomiyligiga, deformatsiya kattaligiga, issiqbardoshlikka va boshqalarga javob beradigan materialni tushuniladi.
Barcha konstruksiyali materiallar uch turga bo’linadi:
1. Metall konstruksiyali materiallar - bularga temir, nikel, mis, alyuminiy, magniy, titan, molibden, volfram, niobiy va boshqalar asosidagi qotishmalar kiradi.
2. Nometall konstruksiyali materiallar - bularga plastik massalar, keramika, olovbardoshlilar, shisha, taxta, beton, b a’zi tog’ jinslari kiradi.
3. Kompozit konstruksiyali materiallar - metall va nometall KM ko’p hollarda konstruksiyali hisoblanadi.
Kompozit materiallarni matritsa turiga qarab quyidagilarga ajratish mumkin:
1) Polimer KM - turli polimerlarga har xildagi to’ldiruvchilar kiritiladi;
2) Metall KM - bular matritsasi alyuminiy, magniy, mis va boshqa materiallar qotishmasidan iborat bo’lib, ular bor, uglerod, kremniy karbidi yoki po’lat, molibden yoki volfram tolalari bilan sinchlangan bo’ladi;
3) Uglerodli KM - uglerod tolalari bilan sinchlangan uglerod matritsadan iborat;
4) Keramik KM - keramika asosli matritsa uglerodli, kremniy karbidli va boshqa issiqbardosh tolalar bilan sinchlangan bo’ladi;
5) Kombinatsiyalangan (yarimmatritsali) materiallar - bularda ikki yoki undan ortiq matritsa bo’ladi.
Kompozit materialda to’ldiruvchi sifatida qattiq, suyuq yoki gazsimon organik (o’simlik, hayvonot), noorganik (mineral) yoki sun’iy (sintetik) tarzda olingan moddalar olinishi mumkin.
Qattiq to’ldiruvchi sifatida quyidagilardan foydalaniladi:
1) Yupqa dispers zarralar (kukunli to’ldiruvchi);
2) Tolalar, jumladan ipsimon kristallar (ipsimon to’ldiruvchi);
3) Plastinkalar, pardalar (pardalar, qatlamli to’ldiruvchi);
4) Turli tabiatga ega to’ldiruvchilar kombinatsiyalari (gibrid kompozit materiallar).
Matritsa va to’ldiruvchi tarkibi, xossalari, ular munosabati va to’ldiruvchi yo’nalishlarini tanlash yo’li bilan talab darajasidagi ishchi xarakteristikalarga ega material olish mumkin.
Polimerli KM da matritsa termoreaktiv (epoksidli, poliefirli, fenolform aldegidli va boshqalar) yoki termoplast (polietilen, polipropilen, polimetilmetakrilat va boshqalar) polimer materiallardan iborat bo’ladi.
To’ldiruvchi sifatida kukunsimon, tolasimon yoki yupqa qatlamli materiallar olinishi mumkin.
To’ldiruvchi sifatida mayda dispers zarralari bo’lgan polimer kompozitni premix yoki compaund polimer deyiladi.
Uzluksiz tolalar, to’qimalar, qog’oz yoki boshqa tolali materiallar bilan to’ldirilgan KM prepreglar deb ataladi. Polimer KM buyum shakllariga o’tkazilishida qovushoq, oquvchan yoki qovushoq - oquvchanlik bilan birga qisman yuqori elastik holatda bo’ladi. Ishchi holatda esa, shishasimon yoki qisman kristallangan holatda bo’ladi.
Olinadigan buyumni belgilangan shaklga keltirish jarayoni xarakteriga bog’liq holda polimerli KM termoplastik (termoplast) va termoreaktivlarga (reaktoplast) ham bo’linadi.
…..
Do'stlaringiz bilan baham: | 
