Разлика између легура и композита

И легуре и композити су најмање две компоненте смеша. Мада, постоји и више од неколико разлика међу њима које их чине погодним за различите апликације. Легура је комбинација две или више компоненти од којих једна мора бити метална. Сврха спајања ова два (или више) састојака је стварање смеше која ће имати значајно другачије (боље) квалитете од изолованих компоненти. Ипак, постојеће технологије често имају захтеве које не могу удовољити конвенционалне легуре. Многе индустрије данас требају материјале који одликују боља механичка својства као што су ниска густина, висока чврстоћа, отпорност на абразију и корозију. Ова комбинација својстава може се остварити композитним материјалима.

Композити су, слично, комбинација два или више састојака, али метали нису нужно укључени у њихово формирање. Ови састојци (који су и физички и хемијски разноврсни) састављени су како би се добила композиција јача од оригиналних елемената. Поред синтетских (уметних) композита, постоје и природни композити (нпр. Дрво, кости и зуби).

Шта је Легура?

Метали и легуре су материјали који се одликују низом специфичних својстава, захваљујући којима су постали темељ савремене технологије. Метали се састоје од чистог хемијског елемента са малом количином додатка других елемената. Приказани су карактеристичним сјајем метала, повећаном електричном и топлотном проводљивошћу, добрим механичким својствима, отпорности на електрохемијске утицаје и повишене температуре, осетљивошћу обраде (обраде) различитих техника у хладним и грејним условима и тако даље. Све набројане карактеристике условљене су својствима унутрашње структуре атома и њихових међусобних веза. Густина метала се креће између 0,59 г / цм³ (литијум) и 22,4 г / цм³ (осмијум). Метал са највишом тачком топљења је волфрам (3400)⁰Ц), док је жива са најнижим (- 39)⁰Ц).

Легуре су сложени материјали састављени од основног елемента и метала или неметала. Легирајући елементи се називају легираним компонентама, а њихов број и специфичности одређују сложеност легуре и њене карактеристике. Метал (најмање један) улази у састав легура (нпр. Бронза: легура бакра и кала, челик: легура гвожђа и угљеника итд.). Легуре добијају потпуно нове карактеристике, које се разликују од оних њихових компоненти: повољнија механичка својства, повећана отпорност на корозију, промена боје, побољшана способност обраде итд. Већина легура се добија топљењем саставних делова, али постоје и друге методе као добро - такав је случај са метал-керамичким легурама које се добијају синтеровањем.

У индустријској пракси, чисти метали су често замењени легурама. Разлози су вишеструки: технички чисте метале је тешко добити у прочишћеном стању, скупи су, обично имају низак ниво пригушивања и чврстоће, неповољна хемијска и физичка својства, често их је тешко обрадити стандардним методама обраде и многим другим.

Шта је композитно?

Композити се формирају од композитних материјала, нпр. ливењем, ламинирањем или екструдирањем. Композитни материјал је врста материјала која се састоји од комбинације два или више једноставних (монолитних) материјала и у којима поједине компоненте задржавају свој карактеристични идентитет. Композитни материјал има својства различита од својстава његових компонената - једноставних материјала. То често значи да су физичка својства побољшана, јер је главни технолошки интерес добијање материјала врхунских физичких (обично механичких) својстава у односу на својства компонената. У принципу постоје две фазе (компоненте) у композитном материјалу: матрица и арматура. Ови сегменти имају значајно различита механичка својства. Матрица је мекша и служи као пунило за постизање стабилности облика тврде фазе. Ојачање је чврста и тврда компонента. У зависности од матрице, композити се деле на: метале, керамику и полимере. Сви састојци могу бити континуирани или се могу дисперговати у континуалној матрици. У последњем случају потребно је утврдити доњу границу за величину дисперговане фазе испод које се сматра монолитном. Примери често коришћених композита су:

• са додатком честица - честице глинице тврдог брушења алуминијум-оксида Ал2О3 или Силиковог карбида СиЦ везане стакленом или полимерном матрицом у чврстој плочи;
• са додатком влакана - пластика (епоксидна или полиестерска смола) ојачана стакленим влакнима;
• структурни композит - наизменични слојеви у „шперплочи“ танких слојева дрвета и лепка за дрво (полимер).

Легуре имају следеће предности:

• мала тежина
• одлична отпорност на оптерећења од умора
• отпорност на високе температуре
• изузетно дуготрајан
• ниска или никаква пластичност у поређењу са металима који се деформишу и обликују услед високог оптерећења
• може да обезбеди однос снаге и тежине до 20%
• отпорнији су на оптерећења током топлотних активности, јер скоро да немају термичко ширење и задржавају првобитни облик током повећања температуре
• нуде могућност повезивања делова током самог процеса производње
• отпоран је на корозију, дуготрајан је и има димензионалну стабилност у екстремним радним условима
• неметални композитни материјали нису магнетни и могу се користити у окружењу осетљивих електронских елемената. Поред тога, нису електро проводљиви, тако да могу бити у контакту са електроником

Разлика између легура и композита

• Структура

Легура је комбинација материјала - мешавина два или више метала или метала са неметалним елементом. Његова физичка својства су посредна између састојака метала; али хемијска својства сваког елемента остају непромењена. Смеша се може одвојити физичким путем. Композит се такође ствара од више елемената (метал може бити део смеше, али не нужно). Елементи се могу хемијским реакцијама вратити у првобитно стање.

• Карактеристике

Легура је у основи исти материјал додатних квалитета. Смеше се формирају од компоненти са циљем да се побољшају квалитета него састојци. Легирање трајно мења физичке карактеристике метала и неке од предности које се могу постићи су повећана отпорност на корозију и оксидацију, промена електричних својстава, побољшана чврстоћа, већа или нижа талиште у поређењу са саставним металима и тако даље. Композит је комбинација материјала за формирање потпуно новог материјала (са измењеним квалитетима). Нови материјал је можда робуснији, лакши или јефтинији од оригиналних компоненти.

• Апликација

У зависности од структуралних једињења и техника / метода које се користе у процесу производње, и легуре и композити показују различите карактеристике и могу имати различите примене.

Аллои вс. Цомпосите

Легура	Композитни
мешавина метала или смеша метала и другог елемента	Композит је прилагођена супстанца било које комбинације
елемент који се уводи (раствор) раствара се у металу легурајући (растварач) да би добио чврсти раствор. Не може се разликовати	компонента која чини базу композита (матрица) и додавани елемент остају неразрешени и могу се идентификовати.
хомогена смеша	могу бити хомогени или хетерогени
саставни елементи не задржавају своја оригинална својства	материјали који формирају композит задржавају своја оригинална својства
имају потпуно другачија појачана својства од елемената реактаната	носе трагове елементарних карактеристика
немају строге пропорције у елементарном саставу	имају строге пропорције у елементарном саставу

Резиме

• Понекад чисти метали немају задовољавајућа механичка и технолошка својства (на пример, за производњу машинских елемената и алата и у грађевинској индустрији) и због тога се не користе као такви. Овде се показало да су легуре и композити од великог значаја
• Легуре су сачињене од најмање две компоненте у којима је основна компонента метал, док остале компоненте могу бити металне, али такође и неметалне. Нови материјал резултира побољшаним карактеристикама - као што су боља корозијска отпорност, побољшана проводљивост, лакоћа, већа економичност и тако даље
• Композитни материјал је систем састављен од две или више компоненти различите конфигурације, од којих је једна матрица или основни материјал (полимер, керамика или метал), коме се додаје друга компонента (влакно, нано цев, плоча, сферне честице) за постизање потребне комбинације својстава (крутост, густина, крутост, тврдоћа, топлотна и електрична изводљивост).
• И легуре и композити имају бројне предности - у зависности од материјала и техника које се користе. Нека од побољшања су мала тежина, велика чврстоћа и чврстоћа повезана са тежином, отпорност на корозију, велика ударна чврстоћа, димензијска стабилност, издржљивост итд..