| Sažetak | Kompozitni materijali sastoje se od dva ili više različitih materijala, koji su čvrsto međusobno povezani. Ovakvi materijali imaju svojstva materijala drugačija od njihovih pojedinih komponenti. Oni omogućavaju fleksibilnost u dizajnu, laku izradu dijelova složene geometrije, laki su, otporni na udar, otporni na zamor uslijed korištenja i imaju dobru kemijsku otpornost. Zbog ovih osobina četiri glavna sektora u kojima se slijedećih godina očekuje rast upotrebe su građevinska, automobilska, avio-industrija i industrija korištenja energije vjetra. Automobilska industrija konstantno traži nove načine da smanji težinu vozila kako bi dodatno smanjili potrošnju goriva koja utječe, kako na isplativost vožnje, tako i na očuvanje životne sredine. Kompozitni materijali su rješenje jer mogu zamjeniti čelik i smanjiti težinu vozila i do 35%. Također, kompozitni materijali se mogu iskoristiti i kao zamjena dijelova od aluminija i inženjerske plastike. Zahvaljujući svojim karakteristikama očekuje se značajno povećanje udjela kompozitnih materijala u auto industriji u toku narednih pet do šest godina. Europa je lider u korištenju naprednih ugljen-epoksi kompozita visokih performansi koji se već primjenjuju u trkačim i luksuznim automobilima, a poseban potencijal za rast primjene u auto industriji imaju kompoziti polipropilena. U narednim godinama kompozit koji kao matricu ima polipropilen, bit će glavni materijal sa najvećim rastom upotrebe u europskoj auto i avio industriji. Kritični faktor uspjeha proizvođača ovih materijala će biti ne samo razvoj novih proizvoda, već i razvoj specifičnih proizvoda kojima će svojim klijentima pomoći u ostvarenju dugoročnih ciljeva kao što su poboljšanje performansi uz smanjenje troškova. Kako globalna ekonomija nastavlja izlaziti iz krize, očekuje se sve brži razvoj i primjena ovih materijala, jer se njihovom upotrebom dobivaju proizvodi koji su lakši, jači, kvalitetniji i čišći. U metalnoj osnovi nalazi se sitno dispergirana nemetalna faza u obliku čestica, ili vlakna. Za više radne temperature ojačala su: SiC, Al2O3, B ili W, C, Ta, Mo u obliku vlakana ili viskera. Najnoviji korak naprijed, predstavlja obitelj matrica kompozita napravljenih od titanove legure, sa uključenim TiC česticama, čime se povećava čvrstoća pri visokim temperaturama, povisuje tvrdoća i modul elastičnosti. Razvijene su superlegure od brzo skrućenog legiranog praha koji je HIP postupkom ili ekstruzijom kompaktiran i superplastično valjan u trakasti oblik. Također, valja istaknuti razvoj Fe- Ni-Co ODS superlegura niske toplinske rastezljivosti, te Ni i Ni-Cr legura s dispergiranim česticama ThO2. Mehaničko legiranje je noviji postupak koji će vjerojatno omogućiti napredak u stvaranju materijala za primjenu na visokim temperaturama, npr. za uporabu u mlaznim motorima. Ovaj proces uključuje mljevenje mješavine metalnih prahova i vatrostalnog materijala kroz duže vrijeme tijekom kojeg se vatrostalne čestice lome i uključuju u metal. Legirani se prah zatim kompaktira, sinterira, i obično ekstrudira ili toplo valja. Jedan od primjera primjene MMC je Al-SiC-Ni-grafit za dijelove automobilskih kočnica, kao zamjena za sivi lijev. Za olakšavanje uključivanja grafita u matricu dodaje se niklom prevučen grafitni prah u rastaljenu aluminijsku leguru. Tijekom skručivanja nikal reagira s aluminijem i stvara homogenu raspodjelu intermetalnih spojeva Ni-aluminida. Takav kompozit ima dobru toplinsku vodljivost i visoku otpornost prema trošenju. |
| Sažetak (engleski) | Composite materials consist of two or more different materials, which are firmly connected to each other. These materials have different material properties than its individual components. They allow flexibility in design, easy to create parts with complex geometry, they are easy, shock resistant, resistant to fatigue caused by the use and have good chemical resistance. Because of these four main sectors in which the coming years are expected to increase the use of the building, automotive, airline industry and the use of wind energy. The automotive industry is constantly seeking new ways to reduce vehicle weight in order to further reduce fuel consumption, how to drive profitability, as well as the preservation of the environment. Composite materials are the solution because they can replace steel and reduce the weight of vehicles and up to 35%. Also, composite materials can be used as replacement parts from aluminum and engineering plastics.Thanks to its characteristics is expected to significantly increase the proportion of composite materials in the auto industry over the next five to six years. Europe is a leader in the use of advanced carbon-epoxy composites, high performance that are already in use in racing and luxury cars, a special growth potential application in the auto industry have polypropylene composites. In the coming years as a matrix composite that has a polypropylene, will be the main material with the highest increase in the use of European automotive and aircraft industry. The critical success factor manufacturers of these materials will be not only the development of new products, but also the development of specific products which will help their clients in achieving long-term goals such as improving performance while reducing costs. As the global economy continues to emerge from the crisis, is expected to faster development and application of these materials, because of their use to obtain products that are lighter, stronger, better and cleaner. The metal base is located dispersed non-metallic phase in the form of particles or fibers. For higher operating temperatures are strengthened: SiC, Al2O3, B or W, C, Ta, Mo in the form of fibers or viscera. The latest step forward, the family of matrix composites made of titanium alloys, included TiC particles, thus increasing the strength at high temperatures, increases hardness and modulus of elasticity. Developed superalloys of rapidly solidified alloy powder is HIP process or by extrusion compacted and superplastic valid in ribbon form. Also, it should be noted the development of Fe- Ni-Co ODS superalloys low thermal expansion, and Ni and Ni-Cr alloys with dispersed particles ThO2. The mechanical alloying is a new procedure that is likely to bring a breakthrough in the creation of materials for use at high temperatures, eg. for use in jet engines. This process involves grinding a mixture of metal powders and refractory material for a long time during which the refractory particles are broken and include the metal. Alloy powder is then compacted, sintered, and usually extruded or hot roller. One example of the application of MMC's Al-SiC-Ni-graphite parts for automotive brakes, as a replacement for cast iron. To facilitate the inclusion of graphite in the matrix is added to the nickel coated graphite powder into the molten aluminum alloy. During solidification of nickel reacts with aluminum and creates a homogeneous distribution of intermetallic compounds Nialuminide. Such a composition has a good thermal conductivity and high wear resistance. |
