Композитные материалы в конструкции грузовых вагонов. Олег Емельянов

которых началась в 1941 году.

      Также во время войны стало известно о радиопроницаемости композитов из стекловолокна. Эта, казалось бы, мелочь, смогла избавить пилота от риска остаться без связи: «обтекатели» из стекловолокна защищали радиомодули от внешних факторов, не мешая коммуникациям.

      В 1960-х был изобретен углепластик: материал, состоящий из тонких нитей диаметром от 5 до 10 мкм. Он характеризовал себя как прочный, легкий, эффективно справляющийся с температурами и химической инертностью.

      Сегодня композитные материалы являются полноценной индустрией, на которой основаны самые критические производства и сферы жизни. Список сфер, где применяются композиты, обширен: это не только авиация и космос, но и архитектура, автомобильная отрасль, энергетика, инфраструктура, судостроение, медицина, спортивная и рекреационная индустрии. Общий объем рынка композитов оценивался в $74 млрд в 2020 году, и, по, прогнозам, достигнет отметки в $112 млрд уже в 2025 году.

      1.3. Типы и классификация композитных материалов

      Композитные материалы состоят из двух основных компонентов: матрицы и армирующего материала (набивки). Матрица – это основной связующий материал, который держит вместе элементы набивки, обеспечивая форму конструктивного элемента в целом и ряд его основных механических свойств. Армирующий материал, зачастую волокна или частицы, обеспечивает требуемые механические свойства, такие как прочность и жесткость.

      Классификация композитных материалов:

      1. По материалу матрицы:

      1.1. С металлической матрицей. Металлическая матрица упрочняется высокопрочными волокнами или тонкодисперсными тугоплавкими частицами, не растворяющимися в основном металле;

      1.2. С неметаллической матрицей. Наиболее распространённый тип композитов. В качестве матриц широко используются полимерные, углеродные и керамические материалы. Из полимерных матриц (самый многочисленный вид композитов) наибольшее распространение получили эпоксидная, фенолоформальдегидная и полиамидная. Угольные матрицы коксованные или пироуглеродные получают из синтетических полимеров, подвергнутых пиролизу.

      2. По армирующему материалу (набивке):

      2.1. Стеклянные волокна. Обладают прозрачностью к радиоволнам, прочностью, электроизоляцией и низкой теплопроводностью. Это дешевый и доступный материал для применения в самых разных сферах, в том числе и в железнодорожной;

      2.2. Углеродсодержащие волокна. Низкая плотность, высокий коэффициент упругости, они легкие по массе, но в тоже время очень прочные;

      2.3. Борные волокна или жгуты. Имеют большую прочность при сжатии, чем волокна других материалов. Получаемые с их использованием материалы обладают отличными прочностными, износостойкими характеристиками, а также характеризуются инертностью к агрессивным средам. Но в тоже время, им свойственна хрупкость