Талшықты материалдар - талшықты заттардан тоқыма өңдеу арқылы пайда болған құрылымдық материалдар және олар өте ерекше құрылымға ие. Дәстүрлі үздіксіз ортадан айырмашылығы, талшықты материалдар талшықтар арасында және талшықтар мен ауа арасында көптеген интерфейстерді қамтиды. Талшықтар арасындағы байланыстар өте бос, бұл серпімділіктің бірегей модулін тудырады. Талшықты материалдардағы тесіктер - талшықтар арасындағы табиғи түрде пайда болған бос орындар; бұлардың барлығы өтпелі тесіктер, бұл өте жоғары тиімді кеуектілікке әкеледі. Талшықтар - өте жоғары арақатынасы және өте кішкентай диаметрлері бар материал түрі, бұл оларды майысуға және деформацияға бейім етеді. Демек, талшықты материалдар өте икемді және пішінге тамаша бейімделу қабілетін көрсетеді.
Жоғары өнімді көміртекті талшықтар және олардың композиттері
Көміртекті талшық, көбінесе «жеңіл материалдардың патшасы» деп аталады, көміртекті материалдардың жоғары беріктігін тоқыма талшықтарының икемділігі мен өңдеу мүмкіндігімен біріктіреді. Көміртекті талшықтардың диаметрі әдетте 5-7 микрометрді құрайды - бұл адам шашының қалыңдығының оннан бір бөлігіне жуық. Олардың тығыздығы болаттың төрттен бірінен аз, бірақ олардың беріктігі болаттың беріктігінен 5-7 есе және алюминий қорытпаларының төрт еседен астам. Сонымен қатар, олар жоғары температураға төзімділік, тозуға төзімділік, жылу өткізгіштік және коррозияға төзімділік сияқты қасиеттерге ие. Алюминий қорытпасының құрылымдық компоненттерімен салыстырғанда, көміртекті талшықты композиттер салмақты 20%-дан 40%-ға дейін азайта алады; болат компоненттерімен салыстырғанда олар салмақты 60%-дан 80%-ға дейін азайта алады.
Көміртекті талшық негізінен шайырлармен, металдармен, керамикамен және көміртекпен композиттерде заманауи композиттік материалдарды өндіру үшін арматуралық материал ретінде қолданылады. Көміртекті талшықпен арматураланған эпоксидті композиттік материалдар қолданыстағы инженерлік материалдардың ішінде ең жоғары меншікті беріктікке және меншікті модульге ие.
Жоғары өнімді пара-арамидті талшықтар және олардың композиттері
Пара-арамидті талшық (ППТА) өте маңызды стратегиялық материал болып табылады. Оның беріктігі болат сымның беріктігінен 5-6 есе, меншікті модулі болат немесе шыны талшықтың 2-3 есесі, ал беріктігі болаттың екі есесі, ал салмағы болаттың бестен бір бөлігін ғана құрайды.
Ол жүк көтергіш құрылымдық материал ретінде де, ыстыққа төзімділік, абляцияға төзімділік және коррозияға төзімділік үшін функционалды материал ретінде де қызмет етеді. Қазіргі уақытта ол жоғары модуль, жоғары беріктік, жоғары температураға төзімділік, қышқыл мен сілтіге төзімділік және жеңіл салмақ сияқты тамаша қасиеттерді ұсынатын ең ірі әлемдік өндіріс ауқымына ие органикалық талшықтардың бірі болып табылады.
Жоғары өнімді параарамидті талшықтар және олардың композиттері негізінен оптикалық талшықты нығайтуда, автомобиль өнеркәсібінде, аэроғарыштық, электр жабдықтарында, теміржол көлігінде, әскери қорғаныста, спорт тауарларында және жаңа энергетика салаларында қолданылады.
Ультра жоғары молекулалық салмақтағы полиэтилен талшықтары және олардың композиттері
Ультра жоғары молекулалық салмақтағы полиэтилен (UHMWPE) талшықтары, сондай-ақ жоғары беріктікке ие, жоғары модульді полиэтилен талшықтары деп те аталады, әдетте молекулалық салмағы 1 миллионнан 5 миллионға дейінгі ультра жоғары молекулалық салмақтағы полиэтилен шайырларынан иірілген талшықтарды білдіреді.
UHMWPE талшықтары ақ түсті және тығыздығы 0,97–0,98 г/см³. Қазіргі уақытта олар әлемдегі ең жоғары меншікті беріктік пен меншікті модульге ие, бұл оларды көміртекті талшық пен арамидтен кейінгі үшінші буын жоғары өнімді талшықтар, сондай-ақ ең төмен тығыздықтағы жоғары өнімді талшық етеді. UD маталарын (бір бағытты мата), жабынды жіптерді, композиттік жіптерді, арқандар мен торларды, сондай-ақ тоқылған маталарды өндіру арқылы олар әскери техника, теңіз өнеркәсібі, қауіпсіздікті қорғау, тоқыма бұйымдары, спорттық жабдықтар, медициналық қолдану және құрылыс сияқты әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады.
Әлемдік геосаяси дамулар мен ұлттық қауіпсіздік туралы хабардарлықтың артуының арқасында әскери техника және қауіпсіздікті қорғау сияқты салалар тез өсті, бұл жоғары беріктіктегі, жоғары өнімді UHMWPE талшықтарына жаһандық сұраныстың тұрақты өсуіне әкелді.
Базальт талшықтарымен күшейтілген композиттер
Базальт талшығы (БТ) жоғары беріктік пен қаттылыққа ие, жоғары температура мен коррозияға төзімді және жеңіл. Басқа композиттік материалдармен салыстырғанда, ол биологиялық ыдырайтын, улы емес және экологиялық таза, бұл оған 21 ғасырдың «жасыл өнеркәсіптік материалы» деген атақ береді. Ол аэроғарыш, қорғаныс және автомобиль көлігі сияқты салаларда айтарлықтай қолданылу құндылығына ие.
Жарияланған уақыты: 03.04.2026
