수정 된 재료의 개요
정의 및 분류
변형 된 재료는 기본 재료가 특성을 개선하거나 새로운 기능을 제공하기 위해 물리적 또는 화학적 수단에 의해 처리되는 재료입니다. 이들 물질의 변형은 미세 구조 조정 또는 화학 조성의 변화 일 수있다.
변형 방법에 따르면, 변형 된 재료는 주로 물리적으로 변형 된 재료 및 화학적으로 변형 된 재료로 분류된다. 물리적 수정에는 일반적으로 충전, 혼합, 복합 향상 및 기타 수단이 포함됩니다. 화학적 변형은 공중합, 접목, 가교 및 기타 화학적 수단을 포함 할 수있다.
재료의 유형에 따라, 변형 된 재료는 변형 된 중합체, 변형 금속, 변형 된 세라믹 등으로 분류 될 수있다. 수정 된 자료의 각 유형에는 특정 응용 영역 및 성능 요구 사항이 있습니다.
수정의 목적 및 응용 분야
변형 된 재료의 목적은 특정 응용 분야의 요구를 충족시키고 기계적 특성, 열 특성, 전기 특성, 화학적 안정성 등을 포함하되 이에 국한되지 않는 재료의 성능을 향상시키는 것입니다.
폴리머 변형 재료는 기계적 특성 향상, 열 특성 개선 및 날씨 저항 개선의 특성을 가지며, 공정에는 충전제 변형, 가소 화 수정, 혼합 변형, 접목 수정 등이 포함됩니다. , 전기 및 전자 기기 및 의료 기기.
기계적 특성 향상, 부식성 향상, 전기 전도성 특성 향상, 합금 수정, 표면 변형, 열처리 변형, 도핑 변형 등의 금속 변형 재료, 항공 우주, 자동차 산업, 전기 및 전자 기기, 건설 공학 널리 사용됩니다.
세라믹 변형 재료는 기계적 특성 향상, 열 특성 개선, 전기 특성 개선 및 기능 제공 기능의 특성을 가지고 있으며, 공정에는 전자 성분에 널리 사용되는 복합 수정, 표면 변형, 소결 수정, 도핑 변형 등이 있습니다. 의료 기기, 내화물 및 건축 자재.
수정을 통해 재료는 작업 환경에 더 잘 적응하고 제품의 신뢰성과 내구성을 향상 시키며 새로운 재료 기술 개발을 촉진하는 데 도움이 될 수 있습니다.
수정 기술 및 방법
물리적 수정 기술
물리적 변형 기술은 물리적 수단으로 물질 특성을 개선하는 방법이며, 이는 물질의 분자 구조의 변화를 포함하지 않습니다.
일반적인 물리적 수정 기술에는 다음이 포함됩니다.
충전 수정 : : 유리 섬유, 탄소 섬유, 활석 분말 등과 같은 다양한 필러를 매트릭스 재료에 첨가하여 재료의 강성, 강도 및 내열성을 향상시킵니다. 예를 들어, 유리 섬유를 첨가하는 플라스틱은 기계적 강도 및 온도 저항을 크게 향상시킬 수 있습니다.
혼합 변형 : : 전체적으로 더 나은 전체 특성을 가진 새로운 재료를 얻을 것으로 예상하여 둘 이상의 중합체 재료를 혼합합니다. 예를 들어, 폴리 염화 염화물과 폴리 프로필렌을 혼합하면 물질의 화학 저항 및 가공 특성을 향상시킬 수 있습니다.
복합 강화 : 매트릭스 재료로 탄소 또는 유리 섬유와 같은 강화 재료를 복합하여 더 높은 기계적 특성을 갖는 복합재의 형성. 이 기술은 항공 우주 및 자동차 제조에 널리 사용됩니다.
표면 변형 : 염 혈장 처리, 코팅 등을 통해 물질 표면의 화학적 및 물리적 특성을 변경하여 마모 내성, 부식 저항 및 재료의 접착력을 향상시킵니다.
화학적 변형 기술
화학적 변형 기술은 재료의 분자 구조의 조정 또는 변경을 포함하여 새롭거나 개선 된 특성을 얻습니다.
주요 화학적 변형 기술에는 다음이 포함됩니다.
공중합 변형 : 서로 다른 단량체를 공중합 반응에 적용함으로써, 새로운 특성을 갖는 공중 합체가 형성된다. 예를 들어, 아크릴로 니트릴-부타디엔-스티렌 (ABS) 공중 합체는 우수한 기계적 및 가공 특성을 갖는다.
이식 변형 : : 재료의 극성, 호환성 또는 반응성을 향상시키기 위해 새로운 기능 그룹 또는 짧은 사슬을 중합체 사슬에 도입합니다. 이식 변형은 종종 폴리머의 접착 특성을 개선하거나 다른 재료와의 호환성을 향상시키는 데 사용됩니다.
가교 변형 : 가교 반응을 통한 중합체 사슬 사이의 화학적 결합의 형성, 물질의 내열, 기계적 강도 및 화학적 안정성을 개선시킨다. 가황은 고무의 가교 변형의 전형적인 예입니다.
염소화 변형 : 염소 원자를 염소화 반응을 통해 중합체로 도입하면 재료의 불꽃 지연, 오일 저항 및 화학 저항이 향상됩니다. 폴리 비닐 클로라이드 (PVC)의 염소화 변형은 일반적인 응용 중 하나입니다.
혈장 변형 : 혈액 표면과 화학적으로 반응하기 위해 혈장에서 활성 입자를 이용하여 재료 표면의 극성, 습윤성 및 생체 적합성을 변화시키기 위해 새로운 기능 그룹을 도입합니다. 혈장 변형 기술은 생의학 재료 분야에서 광범위한 응용 분야를 가지고 있습니다.
수정 된 재료의 주요 유형
강화 플라스틱 강화 플라스틱은 다양한 강화 재료를 추가하여 플라스틱의 기계적 특성 및 내열성을 향상시킵니다.
강화 재료에 따라 다음과 같이 분류 할 수 있습니다.
유리 섬유 강화 플라스틱 (GFRP) : 유리 섬유를 보강재로, 강도와 강성이 높으며 자동차, 전자 및 건축 산업에서 널리 사용됩니다.
탄소 섬유 강화 플라스틱 (CFRP) : 카본 섬유를 보강으로 사용하면 우수한 기계적 특성과 경량 특성을 가지며 항공 우주 및 고급 스포츠 제품에 일반적으로 사용됩니다.
아라미드 섬유 강화 플라스틱 (AFRP) : 우수한 열과 충격 저항력을 갖춘 고온 및 고강도 및 높은 계수가 필요한 영역에 적합합니다.
강화 된 플라스틱 해산 플라스틱은 주로 강화제를 추가하여 플라스틱의 충격 저항을 향상시키는 데 주로 사용되며, 일반적인 강화 제는 다음과 같습니다.
고무 강화제 : 플라스틱 매트릭스에 분산되어 섬 구조를 형성하여 효과적으로 충격 에너지를 흡수함으로써 에틸렌 프로필렌 디엔 고무 (EPDM)와 같은 :.
코어-쉘 공중 합체 강화제 : core 코어와 쉘 사이의 계면 역할을 통해 재료의 인성을 향상시키기 위해 ABS와 같은 코어 쉘 구조를 갖는 공중 합체.
나노 입자 강화제 : 나노 클레이 및 탄소 나노 튜브와 같은 플라스틱 매트릭스와의 상호 작용을 통해 물질의 분산 및 인성을 향상시킨다.
화염성 플라스틱 플라스틱 플레임 리타 드 플라스틱 플라스틱은 주로 두 가지 범주로 나뉩니다. 부가 및 반응성, 화염 지연제를 추가하여 재료의 화재 성능을 향상시킵니다.
첨가제 화염 지연자 : 플라스틱에 물리적으로 분산되어 가열 될 때 열 절연의 보호 층을 생성하여 재료의 연소 속도를 느리게함으로써 플라스틱에 물리적으로 분산시킴으로써 수산화 알루미늄 (ATH) 및 Antimony Trixuxide (ATO)와 같은 such.
반응성 화염 지연자 : 윤활제 및 질소를 함유하는 화합물과 같은 화학적 반응을 통해 플라스틱의 분자 사슬에 뿌려져 재료의 열 안정성을 개선하고 연소 동안 숯 층을 형성하는 능력.
팽창-타입 불꽃 지연자 : expand가 가열되어 폴리 포스페이트 (APP) 및 멜라민과 같은 산소 및 열 전달을 분리하기 위해 거품 숯 층을 형성 할 때.
수정 된 재료의 성능 특성
기계적 특성
변형 된 재료의 기계적 특성은 종종 섬유, 충전제 또는 블렌딩 기술을 강화함으로써 상당히 향상됩니다. 예를 들어, 유리 섬유 강화 플라스틱 (GFRP)의 인장 및 굴곡 강도는 수정되지 않은 플라스틱과 비교하여 여러 번 증가 할 수 있으므로 구조 재료의 요구를 충족시킬 수 있습니다.
강화 섬유 : Glass 섬유는 가장 일반적으로 사용되는 강화 재료이며, 첨가는 일반적으로 10%에서 30% 사이이며 재료의 강성과 강도를 효과적으로 증가시킬 수 있습니다.
채우기 수정 : Calpium Calpium Calpium 및 Talc와 같은 무기 충전제를 추가하여 재료의 기계적 특성을 향상시킬 수있을뿐만 아니라 비용을 줄일 수 있습니다.
나노-조정 : 탄소 나노 튜브 및 나노 클레이와 같은 나노 물질의 첨가는 더 낮은 양으로 물질의 기계적 특성을 크게 향상시킬 수있다.
열 특성
수정 된 재료의 열 특성은 특정 첨가제를 추가하거나 다른 응용 분야에 맞게 재료 구조를 변경하여 최적화 할 수 있습니다.
열 안정성 : 산화 방지제 및 화염 지연제와 같은 열 안정제를 추가하여 고온에서 재료의 안정성과 안전성을 향상시킵니다.
열전도율 : : 탄소 나노 튜브로 채워진 폴리머와 같은 특정 변형 된 재료는 열전도율이 높고 방열판과 같은 열 관리 응용에 적합합니다.
열 저항 : : 항공 우주 적용을위한 탄소 섬유 강화 플라스틱 (CFRP)과 같은 강화 섬유 또는 열 내성 첨가제의 혼입을 통해 재료의 장기 서비스 온도가 증가합니다.
화학 저항
변형 된 물질의 화학 저항은 화학적 내성 첨가제를 첨가하거나 가혹한 화학 환경에서 안정적으로 유지되도록 재료의 화학 구조를 변화시킴으로써 향상된다.
산 및 알칼리 저항성 : 산성, 알칼리 및 기타 화학 물질에 대한 재료의 내성은 산 및 알칼리 내성 필러 또는 코팅을 첨가하여 개선됩니다.
솔벤트 저항성 : in 씰과 같은 응용 분야를 위해 폴리 테트라 플루오로 에틸렌 (PTFE)과 같은 용매 내성 성분을 첨가함으로써 특정 변형 된 플라스틱은 용매 환경에서 안정적으로 유지됩니다.
산화성 저항성 : 산화 방지제 첨가 또는 산화 내성 기질의 사용을 통한 산화 환경에서의 물질 수명 개선
