Brainscape's Knowledge GenomeTM

Browse over 1 million classes created by top students, professors, publishers, and experts.


See full index

Materijali 2, 3 kol > Kompoziti > Flashcards

Kompoziti Flashcards

1
Q

Koja je jedna od definicija kompozita?

A

Kompozitni materijali ili kompoziti su proizvedeni umjetnim spajanjem dvaju ili više materijala različitih svojstava s jasnom granicom između njih. Posljedica je dobivanje materijala takvih svojstava kakva ne posjeduje niti jedna komponenta sama za sebe.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Od čega se sastoje kompoziti?

A

 Višefazni sustavi koji se sastoje od matrice i ojačala koja poboljšavaju neka (najčešće mehanička) svojstva
 Matrica je kontinuirana faza
 Ojačalo je disperzirana faza, najčešće u obliku vlakana
Moguće je i golim okom vidjeti razlike između dvije faze odnosno jasno sučelje između dviju faza
,a ponekad je potrebno pogledati pod mikroskopom kada se također vide velike razlike.
-Nisu razlike samo u optičkim svojstvima ,već je i velika razlika u svojstvima tih dviju faza.
-Dobiveni materijal mora biti bolji prvenstveno u odnosu na materijal matrice
-Kompoziti se najčešće primenjuju za lake konstrukcije pa će se često naći u transportu,medicini
,sportu itd.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Kakve su konstrukcije od kompozita?

A

Lake

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Što je bitno kad govorimo o mehanickim svojstvima kompozita?

A

Kada govorimo o mehaničkim svojstvima kompozita onda je važno naglasiti da su ojačala nosivi
elementi kompozita ona dakle osiguravaju ta dobra mehanička svojstva.
- U slučaju da dođe do oštećenja ojačala kompozit više nema svoja dobra svojstva

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Koja je zadaća ojačala?

A

Zadaća ojačala je da budu nosivi element kompozita, tj. da osiguraju:
 visoku čvrstoću,
 visoki modul elastičnost – krutost
 otpornost na trošenje
4-ojačala su u obliku čestice i vlakana,i oni ne daju oblik gotovom proizvodu već što čini matrica.
-Dakle ona drži ojačala zajedno i daje im oblik .isto daje oblik proizvodu i štiti ga od vanjskih utjecaja.
-Ono što je jako važno je da ako ne postoji dobra veza između matrice i ojačala neće biti prijenosa opterećenja na ojačalo ,stoga je jako važno da su matrica ili ojačalo dobro povezani

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Koja je zadaća matrice?

A

Zadaća matrice je da:
 drži ojačala zajedno,
 štiti ih od vanjskih utjecaja,
 ima važnu funkciju u prijenosu opterećenja na ojačalo,
 daje vanjski oblik kompozitne tvorevine,
 određuje njegovo ponašanje u obzirom na djelovanje atmosfere, itd..

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Kako dijelimo kompozite s obzirom na materijal matrice?

A

dan je pregled kompozita prema materijalu matrice i odgovarajuće kratice koje se najčešće za njih
koriste.
- Kompoziti se prema materijalu matrice dijele na kompozite sa: keramičkom matricom,organskom I
metalnom maticom
- keramički- kratica CMC ,također organski- OMC i metalni-MMC5

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Koja je najčešća podjela kompozita?

A

Na materijal matrice i oblik ojačala

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Obajsni podjelu kompozita prema obliku ojačala

A 
vlaknima ojačani: 
viskeri
vlakna
žice
s česticama:
velike i sitne čestice
Strukturni:
sendviči i laminati
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Kako funkcionira nazivlje kompozita?

A

 Ili prema materijalu matrice ili po tipu ojačanja ili oboje
 Metalni, anorganski nemetalni, polimerni…
 Staklenim vlaknima ojačani kompoziti (plastika), ugljičnim vlaknima ojačani kompoziti (GFC ili GFP ili GFRP ili…, CFC ili CRP ili…)
 Ili oboje: ugljik/ugljik, staklenim vlaknima E tipa ojačan poliester E-GF/UP i sl.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Koja su sve svojstva i koja je primjena kompozita?

A

Dva ili više materijala zajedno daju različita svojstva
-Fizička i kemijska svojstva komponenata ostaju različita nakon spajanja
-Sinergija konstituenata
Primjena:Medicina i farmacija,Sport,Vojna industrija,Zrakoplovstvo,Građevina,Elektronika…..
7-Kao što je rečeno postoje različiti tipove matrica, dakle polimeri keramika metali i ugljik.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Koji su najčešći kompoziti na tržištu?

A

Najčešće su na tržištu zastupljeni kompoziti sa polimernom matricom. Dakle najviše se koriste
za alatne konstrukcije u zrakoplovstvu, za cjevovode i spremnike, transport itd

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Koja su to dobra svojstva kompozita?

A

Kompoziti su svoju popularnost stekli zahvaljujući svojim dobrim svojstvima.
- Kod njih je da se mogu mogu izraditi vrlo složeni oblici zato što se kompoziti u pravilu rade u kalupima slično kao kod lijevanja, mogućnost izrade vrlo složenih oblika, a često nije potrebna naknadna obrada dijelova.
- Mogu se spajati dijelovi tijekom samog postupka proizvodnje, a kod nekih kompozita moguće je i
naknadno spajanje.
-Ono što je jako dobro je da se mogu krojiti svojstva onako kako vam odgovara odnosno voditi neki
optimum u svojstvima i cijeni
 Neke od općih prednosti kompozitnih materijala pred konvencionalnim materijalima:
 mogućnost izrade vrlo složenih oblika,
 smanjenje troškova naknadne obrade dijelova,
 mogućnost spajanja dijelova tijekom samog postupka proizvodnje,
 dimenzijska stabilnost pri ekstremnim radnim uvjetima,
 otpornost na koroziju,
 dizajniranje svojstva.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

O čemu ovise svojstva kompozita?

A

Svojstva kompozita ovisit će ovisiti o svojstvima konstituenata ,naravno to jest od čega su
napravljeni matrica i ojačala pa zatim koliko su veliki konstituenti u prvom redu ojačalo.
- I koliko je ojačalo integrirano unutar materice. Nije baš optimalno dodati ojačala koliko god ide unutra jer je jako važno da se dobro povežu matrica i ojačalo.
-Ako nemate dovoljno matrice onda ona neće oplakati površinu svakog tog vlakna ili čestice,pa neće biti dobra povezanost između materice ili ojačala.
-Te veze kod kompozita su izrazito važne kao što je spomenuto zbog toga da se prenese opterećenje sa matrice na ojačalo. Te veze između konstituenata su različite one mogu biti kemijske ili mogu biti fizikalne.
-Dakle može se napraviti tretman vlakana ili mehanički da ona budu hrapava ili da ima neki oblik
sidra
- A mogu se dakle i kemijski tretirati da bi se bolja povezala za materijal matrice
tj o
-Svojstvima konstituenata tj. matrice i ojačala
-Veličini i raspodijeli konstituenata
-Volumnom udjelu konstituenata
-Obliku konstituenata
-Prirodi i jakosti veza između konstituenata

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Kakvi su kompoziti s obzirom na jednakost svojstava u različitim smjerovima?

A

nehomogeni i anizotropni

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Kako dijelimo kompozite s česticama?

A

 Obzirom na veličinu čestica i način na koji čestice utječu na svojstva kompozita možemo izvršiti podjelu na:
 Kompozite s disperzijom (sitnim česticama)
 Kompozite s velikim česticama

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Kakvi su kompoziti sa sitnim česticama?

A

To su čestice koje moraju biti jako dobro disperzirane unutar matrice, ako se naprave klasteri tih čestica ,znači kao grudice nekakve, onda više nemamo nano kompozit, tj.nemamo nano ojačanje iz razloga što je sučelje dakle na taj način smanjeno, ako se povežu čestice u nekakve grudice.

  • Dobra disperzija unutar matrice - učinkovito ojačanje s tim česticama
  • kritična veličina čestica je oko 100 nanometara.
  • Volumni udio ovakivih čestica ide do nekih 15 %, jer u slučaju da se doda puno više čestica dobit će se previše čestica unutra i onda će one raditi aglomerate i izgubit će se prednost nano punila.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Navedi glavne varijable kod određivanja učinkovitosti disperzije?

A
  • Veličina čestica, d → < 0,1 μm
  • Volumni udio, Vp → < 15%
  • Razmak između disperziranih čestica, Dp
  • Čestice sprečavaju gibanje dislokacija – ojačanje
  1. Kompoziti s velikim česticama Veličina čestica, d → ≥ 0,1 μm Volumni udio, Vp → > 15%
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Koje su karakteristike kompozita s velikim česticama?

A

Ovi kompoziti sadrže veće udjele velikih čestica koje ne djeluju izravno na sprečavanje gibanja dislokacija. Ovakvi kompoziti su namijenjeni za proizvode kod kojih se ne traži posebno izražena čvrstoća (abrazivne ploče, elek. kontakti

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Kakvi su kompoziti viskeri?

A

Viskeri su najsitnija vlakna, to su sičušni monokristali koji imaju ekstremno veliki omjer duljine i
promjera
Sve ćelije su jednako orijentirane
-posljedica: malo grešaka u materijalu, gotovo ih nema, jako pravilna kristalna građa, nema mogućnosti tečenja - jako dobra čvrstoća.
Nedostatak- pravilnost u građi je jako teško dobiti, jako je komplicirana proizvodnja i zato je i cijena jako visoka. -zbog teže obrade viskera u matricu teško se i naprave kompoziti od njih -rade se od grafita, silicijeva karbida

21
Q

Što je monokristal?

A
  • Monokristal- nije jedna kockica kristala nego su svi kristali jednako orijentirani, to znači da kod
    monokristala ne postoje granice zrna!
22
Q

kakvi su komoziti s žicom kao ojačalom?

A

Žice su relativno velikog promjera, tipični materijali su čelik, Mo i W. Primjenjuju se pri radijalnom čeličnom ojačavanju (armiranju) automobilskih guma, pri namotavanju čahura/košuljica, te kod
žicama omotanih visokotlačnih cijevi.

23
Q

Kakvi su kompoziti s vlaknom kao ojačalom?

A

Vlakna su ili polikristalna ili amorfna te imaju mali promjer. Materijali vlakana mogu biti polimerni ili
keramički (aramid, staklo, ugljik, bor, aluminij-oksid i silicij-karbid).

24
Q

O čemu ovise karakteristike kompozita ojačanog vlaknima?

A

a. Omjeru duljina/promjer vlakana
b. Volumnom udjelu vlakana
c. Usmjerenosti (rasporedu) vlakana
d. Svojstvima vlakana
e. Svojstvima matrice

25
Q

Kakva sve vlakna mogu biti?

A

Vlakna mogu biti kontinuirana i diskontinuirana
-Kontinuirana vlakna su praktički beskonačna, a diskontinuirana su rezana vlakna na neku duljinu od nekoliko centimetar.
-Vlakna u smjeru vlakna puno bolje mogu preuzeti opterečenja u odnosu na poprečna vlakna, zato je
jako bitan smjer slaganja tih vlakana unutar kompozita.

26
Q

Zašto koristimo diskontinuirana vlakna ako imaju lošija svojstva od kontinuiranih?

A

Kontinuirana vlakna imaju bolja svojstva i onda se postavlja pitanje zašto koristiti diskontinuirana vlakna? - postoje neki preradbeni postupci koji omogućuju jednostavno umješavanje diskontinuiranih vlakana te je ovaj način jednostavniji, brži i jeftiniji!
- kod tobogana diskontinuirana vlakna u svim smjerovima u poliesterskoj matrici
-Najčešći slučaj je staklena diskontinuirana vlakna koja su najjeftinija na tržištu a daju dobra svojsta
u poliestersku matricu koja je također jeftina i ima dobra svojstva
-primjer: kade, …
- za zahtjevne proizvode, onda se koriste kontinuirana!!

27
Q

Na što moramo paziti prilikom dodavanja vlakna kompozitu?

A

Mehanička svojstva kompozita ojačanog vlaknima se poboljšavaju dodatkom veće količine
vlakana, međutim postoje granice koje iznose oko 30-40% gdje ima smisla dodati vlakana u neki
kompozit a da bude to vlakno okruženo materijalom matrice

28
Q

Što postižemo vakumskim postupkom?

A
  • Vakumskim postupkom- gdje se kompozit stavi u neku vreču i izvlači se zrak uz pomoć pumpe iz tog sustava, može se postići puno više vlakana, ali dogodi se da kompozit ima premalo materijala matrice pa dolazi do raslojavanja
29
Q

Zašto je važna specifična čvrstoća kod kompozita ojačanih vlaknima?

A

Vlakna moraju imati jako dobra mehanička svojstva, kako se kompoziti ojačani vlaknima koriste često za lake konstrukcije, imaju zanimljivo svojstvo gustoće, što je manja gustoća to će biti lakša gotova laka konstrukcija, zato su važna svojstva specifične čvrstoće gdje se izražava čvrstoća po gustoči, to može biti i granica tečenja po gustoći a može biti i vlačna čvrstoća po gustoći, kao i specifični modul elastičnosti

30
Q

Opiši svojstva aramidnih, staklenih i ugljičnih vlakana?

A

1) vidljivo je da su aramidna vlakna najniže gustoće- dobar omjer specifične čvrstoće i modula- koriste se kad mora biti niska masa proizvoda- npr. Padobran
2) dobra gustoća i vlačna čvrstoća ali aramidna vlakna imaju relativno lošu vlačnu čvrstoću- ako se već koriste onda se koriste na onom dijelu gdje će proizvod biti opterećen vlačno ili rastezno, za
tlačno opterećenje je bolje odabrati drugi tip vlakna -staklena su bolje od aramidnih u tom smislu
iako su općenito najlošija
29.2 Ugljična vlakna su superiorna u odnosu na ostala vlakna, ali gustoća je viša od aramidnih - imaju visoku krutost
- dobra vlačna i tlačna svojstva
– malo se mogu deformirati

31
Q

Koja sve hibridna vlakna postoje?

A

a) ugljik i aramid - svojstva od ugljika a neka od aramida,ugljična vlakna će popraviti tlačna svojstva, oba materijala imaju nisku gustoću što je pogodno, dobit će se dobra žilavost od aramida i odlična
vlačna čvrstoća, nedostatak je visoka cijena
- Staklo se dodaje kada se može da se smanji cijena ali ima visoku gustoću u odnosu na aramid ali je cijena optimalna za aramidna vlakna potrebno je poraviti lošu tlačnu čvrstoću

  • stakla imaju solidnu vlačnu čvrstoću ali imaju bolju tlačnu čvrstoću od aramidnih vlakana
  • ugljična se nekad mješaju sa staklenima zbog snižavanja cijene- tamno sive boje
  • aramidna - zlatno žuta
  • staklena - bijele prozirne boje
32
Q

Opiši slojevne (laminatne) konstrukcije

A

Slojevite (laminatne) konstrukcije odnosno slojeviti kompoziti sastavljeni su od dvodimenzionalnih slojeva s preferiranim smjerom visoke čvrstoće (drvo, ili usmjerenim vlaknima ojačanih polimernih materijala). Slojevi su složeni i dodatno međusobno čvrsto povezani, a svojstva variraju obzirom na orijentaciju vlakana u pojedinim slojevima (zbog toga se slojevi slažu različito usmjereni).

33
Q

Opiši sendvič konstrukcije

A

Sendvič konstrukcije, sastoje se od tankih vanjskih slojeva i laganog srednjeg dijela koji služi za popunjavanje. Niti materijal za popunjavanje niti vanjski slojevi ne moraju biti čvrsti niti kruti, ali će sendvič imati oba svojstva! Primjer: valoviti karton (debeli papir + valoviti karton + debeli papir)
Drugi primjer je struktura u obliku pčelinjih saća koja se primjenjuje u zrakoplovstvu.

34
Q

Opiši svojstva matrice

A

Uobičajeno je da su materijali matrice žilavi i duktilni tako da prenose opterećenja na vlakna te sprečavaju da napukline od prekinutih vlakana napreduju kroz cijeli kompozit.
Matrica također mora biti čvrsta tako da doprinosi sveukupnoj čvrstoći kompozita.
Na prikladnost za matricu utječe i talište (plastomerne matrice podnose relativno niske temperature, obično do približno 80 °C, dok visokotemperaturni plastomeri poput poliimida i oko 300 °C). Metalne matrice podnose puno više temperature

35
Q

Kakvi su to polimerni kompoziti?

A

kompoziti s polimernom matricom su najrašireniji

  • njihova glavna prednost je u maloj masi koja je posljedica male gustoće
  • relativno lako se pripremaju, imaju zadovoljavajuća svojstva, niska cijena
36
Q

Kakvi su to kompoziti s duromernom matricom?

A

imaju razvijeno tržište
- priprema kompozita s duromernom matricom je relativno jednostavna, provodi se pri sobnoj
temperaturi, nekada je potrebno napraviti naknadno očvršćivanje pri povišenim temperaturama, u
blizini temperature staklišta
DUROMERI su umreženi materijali, pa kada se proizvodi kompozit iz smole, mora se čekati dok se ta matrica umreži što može trajati danima
-kopoziti s duromernom matricom nisu lako oblikovljivi jer su duromeri materijali koji se ne mogu rastaliti, mogu malo omekšati pri povišenoj temperaturi, ali nisu prikladni za preoblikovanje
-najčešći: poliesterske smole( najčešće od svih materijala matrice), epoksidne smole, vinilesterske smole, fenolne smole

37
Q

Kakvi su to kompoziti s plastomernom matricom?

A

imaju novo, rasteće tržište
-njihov nedostatak je taj što se relativno teško pripremaju, tj moraju se pri povišenoj temperaturi
pripremati, iznad temperature taljenja

PLASTOMER je već polimeriziran, te istu ne moramo čekati i zato im je proizvodnja brža od onih s duromernom matricom, no također je i vrlo zahtjevnija jer se moraju prerađivati dosta iznad
temperature taljenja, jer je u blizini tališta plastomer još uvijek jako viskozan i ta talina ne može proći između vlakana, ne mogu se dobro prožeti materijal matrice i vlakana
-plastomeri imaju prednost da se mogu naknadno preoblikovati, npr. kad se napravi neka ploča s kompozitnom matricom, ona se može zagrijati i savinuti u nekom obliku koji nam je potreban
-plastomerni kompoziti su bolji ako je potrebno reciklirati materijal
-češći polimerni kompoziti: poliamid, polietilen, polipropilen, akrilonitril-butadien-stiren,

38
Q

Koje su osobine metalnih kompozita?

A

Materijal matrice:
superlegure (Ni-Co), legure aluminija, magnezija, titana i bakra
Materijal ojačala:
- čestice-kontinuirana vlakna
(ugljik, silicijev karbid, bor, aluminij i tvrdimetali)
- diskontinuiranih vlakana i viskera
(silicijeva karbida, sjeckana vlakna od ugljika i aluminija i čestice aluminija i karbida, dijamanti)

39
Q

Koje su prednosti metalnih kompozita?

A

 vrlo visoka čvrstoća i krutost uz vrlo malu gustoću,
 visoka toplinska i električna vodljivost i niska toplinska rastezljivost,
 vrlo dobra otpornost na trošenje,
 vrlo dobra svojstva na visokim temperaturama.

40
Q

Koji su nedostaci metalnih kompozita?

A

 Komplicirana proizvodnja,
 vrlo visoka cijena -cijena će padati sa širenjem primjene,
 nedovoljno podataka o svojstvima materijala,
 još uvijek nema dovoljno smjernica za konstruiranje s ovom vrstom materijala
 loša recikličnost.

41
Q

Koje sve materijale koristimo kod keramičkih kompozita?

A 
Oksidne:
-	Al2O3	
-	SiO2	
-	Mulit 3Al2O3 2SiO2	- B4C
-	Ba-, Li- i Ca- aluminosilikat
neoksidne:
SiC
Si3N4
B4C
AlN
42
Q

Kakav sve materijal ojačala može biti kod keramičkih kompozita

A

Diskontinuirana (viskeri, pločice, čestice)

  • Si3N4, SiC, AlN, TiB2, B4C, BN
  • SiC najzastupljeniji zbog stabilnosti u nizu oksidnih i neoksidnih keramičkih matrica - rezni alati
    Kontinuirana vlakna
  • staklo, mulit, Al2O3, C, SiC
  • SiC vlakna najviše se koriste zbog visoke čvrstoće, tvrdoće i toplinske stabilnosti
43
Q

Koje su prednosti korištenja keramičkih kompozita?

A

Prednosti:

  • stabilnost na ekstremno visokim temperaturama,
  • otpornost na toplinski šok,
  • iznimna otpornost na koroziju,
  • velika tvrdoća, mala masa.
44
Q

Koji je nedostatak korištenja keramičkog kompozita i kako to možemo riješiti?

A

Nedostatak:

  • sklonost krhkom lomu.
    Rješenje: keramička matrica + keramička ojačanja.
45
Q

Koja je definicija biokompozita?

A

Biokompoziti su kompozitni materijali načinjeni od:
 prirodnih vlakana (biljnog ili životinjskog podrijetla) i i biološki nerazgradljivih polimera nastalih derivacijama nafte (duromera - npr. epoksidna smola, fenolna smola i plastomera: PE, PP, PVC, PS).
 sintetičkih (umjetnih) vlakana i biopolimera (nastalih preradom biljaka)
 od prirodnih vlakana i i biopolimera koje su ujedno najekološkiji kompoziti i često se
nazivaju zeleni kompoziti.

46
Q

Navedi podjelu prirodnih vlakana

A 
	Biljnog podrijetla:
	vlakna (drva, trave, slame itd.)
	lišće
	sjeme
	voće
	liko
	Životinjskog podrijetla:
	vuna
	Dlaka
	Svila
47
Q

Koje su prednosti prirodnih vlakana

A

 Obnovljivi izvori
 Laka dostupnost
 Niska cijena i mali udio utroška energije tijekom proizvodnje
 Mala gustoća (spec. težina) osigurava visoku spec. čvrstoću i krutost u usporedbi s staklenim
vlaknima
 Sigurnije za rukovanje i proizvodnju u odnosu prema sintetičkim vlaknima
 Uštede zbog manjeg trošenja opreme jer su prirodna vlakna ne abrazivna u odnosu prema
sintetičkim vlaknima vlaknima
 Visoka električna nevodljivost
 Dobra zvučna izolacija
 Ne nastaje CO2 (biljke stvaraju jedino ugljične spojeve prilikom izgaranja ili kompostiranja)

48
Q

Koji su nedostaci prirodnih vlakana

A

 Teško raspršljivi u matrici.
 Prirodna vlakna su higroskopna-upijaju vlagu, što ima za posljedicu stvaranje pora, slabljenje veza a time i lošijih mehaničkih svojstava kompozita.
 Vlakna počinju degradirati u rasponu do 90 do 200 oC, pa su temperatura obrade i izbor
materijala matrice ograničeni.
 Osjetljiva su na truljenje / degradacije iz okruženja (mikroorganizmi, gljivice, itd.).
 Dimenzije vlakana i mehanička svojstva variraju od biljke do biljke, od godine do godine.
 Sadnja biljaka za izradu ojačala smanjuje zemljišta za sadnju prehrambenih sorti!!!

Materijali 2, 3 kol (2 decks)

Brainscape helps you reach your goals faster, through stronger study habits.
© 2024 Bold Learning Solutions. Terms and Conditions