Forskellen mellem legering og sammensat

Både legeringer og kompositter er mindst to komponentblandinger. Der er dog også mere end et par forskelle mellem dem, der gør dem velegnede til forskellige applikationer. Legering er en kombination af to eller flere komponenter, hvoraf den ene skal være metallisk. Formålet med at sammensætte disse to (eller flere) ingredienser er at skabe en blanding, der vil have markant forskellige (bedre) kvaliteter end de isolerede komponenter. Stadig har de nuværende teknologier ofte krav, der ikke kan opfyldes af konventionelle legeringer. Mange industrier i dag har brug for materialer, der er karakteriseret med bedre mekaniske egenskaber, såsom lav densitet, høj styrke, modstand mod slid og korrosion. Denne kombination af egenskaber kan realiseres med kompositmaterialer.

Kompositter er på lignende måde en kombination af to eller flere ingredienser, men metaller er ikke nødvendigvis inkluderet i deres dannelse. Disse bestanddele (som både er fysisk og kemisk forskellige) sammensættes for at generere en sammensætning, der er stærkere end de originale elementer. Foruden de syntetiske (menneskeskabte) kompositter er der også naturlige kompositter (f.eks. Træ, knogler og tænder).

Hvad er legering?

Metaller og legeringer er materialer, der er kendetegnet ved en række specifikke egenskaber, som de er blevet grundlaget for moderne teknologi. Metaller består af rent kemisk element med en lille mængde anden elementtilsætning. De fremstilles af karakteristisk metalglans, forøget elektrisk og termisk ledningsevne, gode mekaniske egenskaber, modstand mod elektrokemisk påvirkning og forhøjede temperaturer, følsomhed for forskellige teknikers behandling (behandling) under både kolde og opvarmede forhold og så videre. Alle de anførte egenskaber er betinget af egenskaberne ved atomernes indre struktur og deres sammenkoblinger. Metaltætheden varierer mellem 0,59 g / cm³ (lithium) og 22,4 g / cm³ (Osmium). Metal med det højeste smeltetemperaturpunkt er wolfram (3400⁰C), mens kviksølv er med det laveste (- 39⁰C).

Legeringer er komplekse materialer sammensat af et basiselement og metaller eller ikke-metaller. Legeringselementerne kaldes legeringskomponenter, og deres antal og specifikationer bestemmer legeringens kompleksitet og dens egenskaber. Et metal (mindst et) kommer ind i sammensætningen af ​​legeringer (f.eks. Bronze: kobber og tinlegering, stål: jern og carbonlegering osv.). Legeringer erhverver helt nye egenskaber, der adskiller sig fra komponenterne i deres komponenter: gunstigere mekaniske egenskaber, øget korrosionsbestandighed, farveændring, forbedret behandlingsevne osv. De fleste af legeringerne opnås ved at smelte bestanddelene, men der er andre metoder som godt - det er tilfældet med metalkeramiske legeringer, der fremstilles ved sintring.

I industriel praksis erstattes rene metaller ofte med legeringer. Årsagerne er flere: teknisk rene metaller er vanskelige at få i oprenset tilstand, de er dyre, har generelt lav dæmpningskapacitet og styrkeniveau, ugunstige kemiske og fysiske egenskaber, er ofte vanskelige at håndtere med standardforarbejdningsmetoder og mange flere.

Hvad er sammensat?

Kompositter dannes af kompositmaterialer, f.eks. ved støbning, laminering eller ekstrudering. Kompositmateriale er en type materiale, der består af en kombination af to eller flere enkle (monolitiske) materialer, og hvor de enkelte komponenter bevarer deres karakteristiske identitet. Kompositmaterialet har forskellige egenskaber end dets komponenter - de enkle materialer. Dette betyder ofte, at de fysiske egenskaber forbedres, fordi den største teknologiske interesse er at få materialer med overlegne fysiske (normalt mekaniske) egenskaber i forhold til komponenternes egenskaber. I princippet er der to faser (komponenter) i det sammensatte materiale: matrixen og armeringen. Disse segmenter har signifikant forskellige mekaniske egenskaber. Matrixen er blødere og tjener som et fyldstof for at opnå stabilitet i formen af ​​den hårde fase. Armeringen er den faste og hårde komponent. Afhængigt af matrixen er kompositter opdelt i: metaller, keramik og polymer. Alle bestanddele kan være kontinuerlige eller kan spredes i en kontinuerlig matrix. I det sidste tilfælde er det nødvendigt at etablere en nedre grænse for størrelsen på den spredte fase, under hvilken materialet betragtes som monolitisk. Eksempler på ofte anvendte kompositter er:

• med partikeladdition - hårdt slibning af aluminiumoxidpartikler af aluminiumoxid Al2O3 eller siliciumcarbid SiC bundet til et glas- eller polymermatrix i en fast plade;
• med fibertilsætning - plast (epoxy- eller polyesterharpiks) forstærket med glasfibre;
• strukturel sammensætning - skiftevis lag i ”krydsfiner” af tynde lag træ og trælim (polymer).

Legeringer har følgende fordele:

• lav vægt
• fremragende modstand mod belastning af træthed
• modstand ved høj temperatur
• ekstremt langvarig
• lav eller ingen plasticitet sammenlignet med metaller, som deformeres og formes som følge af stor belastning
• kan give et styrke- og vægtforhold på op til 20%
• mere modstandsdygtige over for belastninger under termisk aktivitet, da de næsten ikke har termisk ekspansion og bevarer den originale form under temperaturforøgelse
• tilbyde muligheden for dele forbindelse under selve produktionsprocessen
• er modstandsdygtig over for korrosion, langvarig og har dimensionel stabilitet under ekstreme arbejdsforhold
• ikke-metal kompositmaterialer er ikke-magnetiske og kan bruges i følsomme elektroniske elementer miljø. Desuden er de ikke elektrisk ledende, så de kan være i kontakt med elektronik

Forskellen mellem legering og sammensat

• Struktur

Legering er en kombination af materialer - blanding af to eller flere metaller eller metal med ikke-metallisk element. Dets fysiske egenskaber er mellem de bestanddele, der består af bestanddele; men de kemiske egenskaber for hvert element forbliver upåvirket. Blandingen kan adskilles med fysiske midler. En komposit er også dannet af flere elementer (et metal kan være en del af blandingen, men ikke nødvendigvis). Elementer kan returneres til deres oprindelige tilstand ved kemiske reaktioner.

• Egenskaber

En legering er i det væsentlige det samme materiale med ekstra kvaliteter. Blandinger dannes af komponenter med det formål at forbedre kvaliteterne end bestanddelene. Legering ændrer permanent de fysiske egenskaber af metaller, og nogle af de fordele, der kan opnås, er øget modstand mod korrosion og oxidation, ændring af de elektriske egenskaber, forbedret styrke, et højere eller lavere smeltepunkt sammenlignet med de indholdende metaller og så videre. En komposit er en kombination af materialer til dannelse af et helt nyt materiale (med ændrede kvaliteter). Det nye materiale er muligvis mere robust, lettere eller billigere end de originale komponenter.

• Ansøgning

Afhængigt af de strukturelle forbindelser og teknikkerne / metoderne, der er anvendt i produktionsprocessen, udviser både legeringer og sammensætninger forskellige karakteristika og kan have forskellige anvendelser henholdsvis.

Legering vs. komposit

Legering	Sammensatte
blanding af metaller eller en blanding af et metal og et andet element	en komposit er et skræddersyet stof af enhver kombination
elementet, der indføres (opløst), opløses i metallet, der bliver legeret (opløsningsmiddel) til dannelse af en fast opløsning. Kan ikke skelnes	komponenten, der danner basen af ​​kompositten (matrix) og det tilsatte element forbliver uopløst og kunne identificeres.
homogen blanding	kan være homogen eller heterogen
bestanddelene bevarer ikke deres oprindelige egenskaber	materialerne, der danner kompositten, bevarer deres originale egenskaber
har helt andre forbedrede egenskaber end reaktantelementerne	bære spor af elementære egenskaber
har ikke strenge forhold i grundlæggende sammensætning	har strenge forhold i grundlæggende sammensætning

Resumé

• Undertiden har rene metaller ikke de tilfredsstillende mekaniske og teknologiske egenskaber (for eksempel til fremstilling af maskinelementer og værktøjer og i byggebranchen) og bruges derfor ikke som sådan. Det er her, legeringer og kompositter har vist sig at være af stor betydning
• Legeringerne består af mindst to komponenter, hvori grundkomponenten er metal, mens de andre komponenter kan være metalliske, men også ikke-metalliske. Det nye materiale resulterer i forbedrede egenskaber - såsom bedre korrosionsmodstand, forbedret ledningsevne, lethed, større omkostningseffektivitet og så videre
• Et sammensat materiale er et system sammensat af to eller flere komponenter med forskellige konfigurationer, hvoraf den ene er matrixen eller basismaterialet (polymer, keramik eller metal), hvortil den anden komponent tilføjes (fiber, nano-rør, plade, sfærisk partikel) for at opnå den nødvendige kombination af egenskaber (stivhed, densitet, stivhed, hårdhed, termisk og elektrisk gennemførlighed).
• Både legeringer og kompositter har adskillige fordele - afhængigt af de anvendte materialer og teknikker. Nogle af forbedringerne er letvægt, høj styrke og styrke relateret til vægt, korrosionsbestandighed, høj slagstyrke, dimensionel stabilitet, holdbarhed osv..