1. Greining

Samsett efni eru nýtt efni sem myndast með því að optimera og sameina mismunandi eiginleika efnasambanda með framfarir efnasambandstæknir. Almenn skilgreining samsettra efna krefst þess að fylgja eftirfarandi skilyrðum:

(i) Samsett efni verður að vera gerð og hannað og framleitt samkvæmt þörfum fólks;

(ii) Samsett efni verður að samanstanda af tveimur eða fleiri efnaskiptum með mismunandi efna- og eðlisfræðilegar eiginleikar, samsett í hannaðri formi, hlutfalli og dreifingu, með tærum millihliðum milli hvers efnaskipts;

(iii) Hún er byggingarleg og getur verið notuð við samsetta byggingu;

(iv) Samsett efni viðhalda ekki einungis ávinningum af virkni hvers innihaldsefnis, heldur náa einnig umtalsverðum virkni sem ekki er hægt a ð ná með einu innihaldsefni með því að fylgja og samsvara virkni hvers innihaldsefnis.

Matsefni úr samsettu efni eru skipt í tvo flokka: metall og non-metall. Algengt notuð metalhvarfefni eru ál, magnesíum, kopur, títan og legeringar þeirra. Önnur hvarfefni, sem eru ekki af metalli, eru aðallega tækniharða, gúmmí, keramík, grafit, kol o.s.frv. Helstu stuðningsefnið eru glasfiber, kolfiber, bórnfiber, aramíð fiber, kísilkarbíð fiber, asbestfiber, whiskers og málm.

2. Flokkun

Samsett efni eru blanda. Þa ð hefur spilað mikilvægt hlutverk á mörgum svæðum og skipt yfir mörgum hefðbundnum efnum. Samsett efni er skipt í málm í málm samsett efni, ekki málm í málm samsett efni og ekki málm í málm samsett efni samkvæmt samsetningu þeirra. Samkvæmt byggingarlegum eiginleikum þess er hægt að skipta því frekar í:

① Fiber-styrkt samsett efni. Samsetja mismunandi fiturörvuð efni í netjunni. Til dæmis loftvirk plast, loftvirk metall o.s.frv.

② Lamínað samsett efni. Samsett af yfirborðsefnum og kjarnaefnum með mismunandi eiginleika. Venjulega hefur yfirborðsefnið mikið styrk og er þunnt. kjarnaefnið er ljóst og hefur lítið styrk, en þa ð hefur ákveðinn styrkleika og þykkni. Það er skipt í tvo tegundir: fasta samloku og brjóstkornablöndu samloku.

Fínt grænt samsett efni. Dreifið hörðum fínum agnum í netjunni í jafnvægi, svo sem dreifingustyrktum legum, metalkeramikum o.s.frv.

Hybrid composite materials. Samsett af tveimur eða fleiri örvunarfasa efnum blandað í einu matrixfasa efni. Í samanburði við venjulegt samsett efni í stökum stökum fasa eru áhrifstyrkur þess, þreyta og brotsþéttni marktækt bætt og það hefur sérstakar hitastækkandi eiginleikar. Deilt í hybrid innan lag, hybrid innan lag, samlokahýbrid, hybrid innan/innan lag og ofurhybrid samsett efni.

Samsett efni má aðallega skipta í tvo flokka: samsett efni í byggingu og virkt samsett efni.

Samsett byggingaefni eru efni sem notuð eru sem hleðsluþætti, sem í grundvalli eru samansett af stuðningsefni sem geta þolað hleðslu og matrixefni sem geta tengt stuðningsefni í heilu efni og samtímis senda krafa. Styrkingar eru m.a. ýmsar tegundir glers, keramiku, kols, pólýmers, metals og náttúrulegra fita, vefja, whiskers, blaða og agna, en matrikar eru m.a. pólýmers (harðar), metals, keramiku, gler, kols og cement. Mjög mismunandi samsett efni geta verið samsett af mismunandi örvunarefnum og netjum og nefnt eftir notuðu netjunni, svo sem samsettu efni á grundvelli pólýmers (harða). Einkenni samsettra byggingarefna er að þau geta verið hannaðar til að velja hluta samkvæmt kröfum á þrýstingi efnisins meðan á notkun stendur, og mikilvægara er að samsett byggingarefni geti einnig verið hannað, þ.e. styrkingaráætlun, sem getur réttlætilega fullnægt þörfum og bjargað efni.

Virknilegt samsett efni samanstendur yfirleitt af virkum líkamshlutum og netja- hlutum. Netjan spilar ekki einungis hlutverk í myndun heildar, heldur getur einnig valdið samverkandi eða aukandi starfsemi. Virknileg samsett efni benda til samsettra efna sem veita öðrar eðlisfræðilegar eiginleikar en vélareiginleikar. Til dæmis leiðbeiningu, ofleiðbeiningu, hálfleiðbeiningu, magnetismi, piezoelectricity, damping, frásog, sendingu, þrenging, skjöld, eldseinkun, hitaónæmi, hljóðfrásog, einangrun o.s.frv. benda til ákveðinnar virkni. Samkvæmt nafni sem virkt samsett efni. Virkt samsett efni samanstendur aðallega af virkum líkamanum, styrkjandi líkamanum og netjum. Virknilegt líkama getur verið samsett af einu eða fleiri virkum efnum. Fjölvirkt samsett efni getur haft margar virkni. Á meðan er einnig mögulegt að búa til nýja starfsemi vegna samsettra áhrifa. Fjöldi virkra samsettra efna eru þróunarleiðbeiningar virkra samsettra efna.

Samsett efni má einnig skipta í tvo flokka: almennt notað og langt gengið.

Algengt samsett efni svo sem fiberglasi samanstendur af lágum styrkleikanum svo sem glerhíðum og venjulegum háum pólýmerum (harða). Vegna lágs verðs hefur það verið breitt notað á ýmsum svæðum svo sem skipum, bílum, efnafræðilegum píplum og geymslutankum, byggingarstöðum og íþróttastækjum.

Árangt samsett efni bendir til samsettra efna sem samanstendur af hitaónæmum pólýmerum með hávirkni svo sem kolfitu og aramíði. Síðar voru einnig samsett efni sem byggjast á málmi, keramiku, kolfitu og virku samsettu efni. Þrátt fyrir að þeir séu með frábærar framkvæmdir eru verðin þeirra hlutfallslega hár, aðallega notuð í varnariðnaði, flugvelli, nákvæmu vélum, djúpsjávarfartækjum, vélmenna byggingarbúnaðum og hámarkaðri íferðarbúnaði.

3. Forrit

Aðalsvæði samsettra efna eru:

Flugvél. Vegna góðrar hitastigðar þeirra, mikillar sértækrar styrkur og stífleika má nota samsett efni til að framleiða flugvélavængi og fyrirlíki, gervihníta og stuðningsbyggingar þeirra, sólarfrumuvængi og skála, stórar losunarskálar, vélarskálar, gervihníta byggingarhluta o.s.frv.

Bílatækisinn. Vegna sérstakra tegunda samsettra efna sem draga úr vefjasvörun geta þeir dregið úr vefjasvörun og hljóði, verið með góða þreytu ónæmi, auðvelt a ð laga eftir skemmdir og eru auðvelt að mynda í heild. Því má nota þau til framleiðslu bílstofna, hleðsluþátta, flutningsskáfa, vélmenna og innra hluta þeirra.

Á efna-, vefja- og vélbúnaðsverkunum. Stofn sem samanstendur af kolfitu og harðnetju með góðu skordæmi, sem má nota til framleiðslu efnafræðilegra búnaða, textílvéla, pappírsvéla, afritunarvéla, háhraða vélarvéla, nákvæma véla o.s.frv.

Læknasvæđi. Samsett efni úr kolfitu eiga frábærar vélareiginleikar og ekki frásog röntgenmynda og má nota til framleiðslu röntgenmyndavélar og staðfestra stents. Samsett efni úr kolfitu hafa einnig líffræðilega samrýmanleika og blóðsamrýmanleika, góða stöðugleika í líffræðilegum umhverfi og eru einnig notuð sem líffræðileg efni. Auk þess eru samsett efni einnig notað til framleiðslu íþróttafélaga og sem byggingaefni.

4. Breytt samsett efni sirkóniumfosfat

Á síðustu árum hafa pólýmer/óeðlisfræðilegar nana-samsetningar dregið mikla athygli vegna frábærra eiginleika þeirra í ýmsum hliðum. Margar rannsóknir hafa sýnt a ð vél- og hitaeiningar samsettra efna geta bætt marktækt með lítilli innihaldi nana-óeðlisfræðilegra fyllinga. Nú hafa margar rannsóknir verið gerðar á nana-samsettum efnum með ólífrænum lögum, svo sem montmorilloniti og attapulgiti með pólýmerum, en það er hlutfallslega lítil rannsókn á nana-samsettum efnum með pólýmerum/zircóníumfosfat.

α - ZrP laminat hefur stöðuga uppbyggingu og getur viðhaldið hlutfallslega stöðugu laminati jafnvel eftir a ð gesturinn er kominn inn í millilagið. Það hefur einnig stóra jónuskiptastarfsemi og hefur stjórnanlegt hlutfall hluta og þröng agnastærð dreifingu, sem gerir það viðeigandi fyrir undirbúning pólýmers/lagra ólífrænra nana-samsetta. Til a ð auka milli laga milli zirkoniumfosfats er nauðsynlegt að breyta líffræðilegum breytingum a-ZrP. α - ZrP er almennt breytt með litlum sameindum amínum eða alkóhólum í gegnum - OH prótonational viðbrögð eða vatnsbundið innan og fyrir utan lög þeirra og getur einnig verið samskipt með stórum sameindum. Hins vegar er erfitt að samskipta beint stórum sameindum vegna lítils millilögs og þarf venjulega smá sameind fyrir stuðning áður en skipt er um með stórum sameindum.

Langketjandi fjórlæg ammóníumsól (DMA-CMS) voru mynduð með octadecyldimethylamine (DMA) og p-chloromethylstyrene (CMS). Síðan var líffræðilega meðhöndlað zirkoniumfosfat bráð saman við PS til að undirbúa PS/líffræðilega breytt zirkoniumfosfat nana-samsetti og bygging og eiginleikar þeirra voru rannsökuð.

XRD greining sýnir að DMA-CMS er tiltölulega auðvelt að setja inn í langkeðju fjórlægt ammoníumsalt á milli lag α-ZrP eftir metýlamín fyrir stuðningu. Eftir samsvörun eykst milli lag zirkoníumfosfats frá 0,8 nm til 4,0 nm og samsvörunarhátturinn er marktæk. Nanocomposite efnið sem framleitt er með tvískrúðum útdrátt ZrP DMA-CMS breytts zirkoniumfosfats (ZrP DMA-CMS) og PS eykur enn frekar milli laga milli 4,0 nm til 4,3 nm samanborið við ZrP DMA-CMS, þar sem nokkur pólýstýren kemur inn í millilag zirkoniumfosfats.

Meðferðaráætlun sýnir að þegar innihald zirkoníumfosfats er 1%, er þrengslisstyrkur, þrengslisstyrkur, þrengslisstyrkur, lenging við brot og áhrifsstyrkur PS/lífræns breytts zirkoníumfosfatnansamsetta aukist um 4%, 21%, 8% og 43%, talið í sömu röð. En með aukningu á zirkóníumfosfatþéttni, þrengslisstyrkur, þrengslisstyrkur, lenging við brot og áhrifsstyrkur nanocomposites sýna lækkandi tilhneigingu og styrkur, stífleiki og styrkur efnisins byrja a ð minnka. Að bæta við viðeigandi magn af lífrænu breyttu zirkoníumfosfati ZrP DMA-CMS hefur ákveðin styrkur og styrkur áhrif á PS.