Для наглядного примера областей, входящих в круг интересов пекинского университета, хотелось бы рассмотреть одно из направлений более подробно:

Композитные материалы и волокна.

данная статья призвана внести некотору ясноть в это понятие и состоит из двух частей. В первую очередь - стоит рассмотреть , чем являются композитные материалы:

Многокомпонентные материалы, состоящие, как правило, из пластичной основы (матрицы), армированной наполнителями, обладающими высокой прочностью, жесткостью и т.д. называют композитными материалами или композитами.

Такое опрделение предлгает нам один из источников:

http://www.mvmplant.com/materials/index.html

Вообще история композитных материалов насчитывает не одно столетие. В качестве примера можно взять информацию с предыдущего источника, согласно которому композитный материал использовался еще евреями в древнем египте для увеличения прочности кирпичей.

Современная типология композитных материалов выглядит следующим образом:

1)Металлическая матрица

Композиционные материалы состоят из металлической матрицы (чаще Al, Mg, Ni и их сплавы), упрочненной высокопрочными волокнами (волокнистые материалы) или тонкодисперсными тугоплавкими частицами, не растворяющимися в основном металле (дисперсно-упрочненные материалы). Металлическая матрица связывает волокна (дисперсные частицы) в единое целое. Волокно (дисперсные частицы) плюс связка (матрица).

(http://eugene980.narod.ru/new_mat/6.htm) Ссылка на источник.

2) Неметаллическая матрица

В качестве неметаллических матриц используют полимерные, углеродные и керамические материалы. Из полимерных матриц наибольшее распространение получили эпоксидная, фенолоформальдегидная и полиамидная. Угольные матрицы коксованные или пироуглеродные получают из синтетических полимеров, подвергнутых пиролизу.

Современное производство активно использует композитные материалы в различынх отраслях, так как материалы такого типа создают и образуют свойства, нередко отсутствующие у их первоначальных компонентов.

В качестве эффективного примера могут служить следующие данны:

В строительной промышленности широко применяют следующие основные типы материалов, основанные на исходных стеклопластиковых, углепластиковых полуфабрикатах, а также обширный ряд полимерных смол:

дисперсные системы (например, бетоны на основе синтетических смол, плиты из измельченной крошки в полимерной или цементной, древесностружечные плиты и др.);

слоистые материалы на основе синтетической смолы (фенолформальдегидной, полиэфирной, эпоксидной, силиконовой и др.) и листовые на основе крафт-бумаги, асбестовых матов и тканей;волокнистые материалы:

стеклотекстолиты на основе стеклотканей, хаотически армированных матов и др;мембраны, используемые в ряде подвесных конструкций, и которые поддерживаются мачтами, тросами, или избыточным давлением воздуха.

(http://www.cy7.ru/ ) источник.

Теперь стоит рассмотреть, какие преимущества и какие недостатки присущи данному типу структур:

В качестве преимщуеств можно выделить: Значительное превосходство перед традиционными материалами. Возможность получения характеристик, необходимых для конкретных нужд, путем комбинирования и проектировки новых композитов. Естественно, приобретая превосходящие характеристики, но, в свою очередь, утрачивая ряд других свойств.

В свою очередь, созданные композиты приобретают ряд недостатков:

высокая стоимость

анизотропия  свойств

повышенная наукоёмкость производства, необходимость специального дорогостоящего оборудования и сырья, а следовательно развитого промышленного производства и научной базы страны.

(http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D0%BE%D0%B7%D0%B8%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%B0%D0%BB#.D0.9F.D1.80.D0.B5.D0.B8.D0.BC.D1.83.D1.89.D0.B5.D1.81.D1.82.D0.B2.D0.B0_.D0.BA.D0.BE.D0.BC.D0.BF.D0.BE.D0.B7.D0.B8.D1.86.D0.B8.D0.BE.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D1.85_.D0.BC.D0.B0.D1.82.D0.B5.D1.80.D0.B8.D0.B0.D0.BB.D0.BE.D0.B2)

источник.

Еще одним немаловажным свойством композитов является то, что они не пригодны для ремонта. Сейчас ведется большое количество исследований, направленых на возмещение данного недостатка. К сожалению, пока однозначного решения не найдено.

Вторым недостатком, делающим композиты во многом ненадежными - практическое отсутствие зоны пластической деформации.

Традиционные материалы имеют в большинстве своем "опасную зону", которая позволяет эксплуататорам вовремя их заменять.

Композитные же материалы не имеют таковой, поэтому при работе с ними приходится производить более аккуратные нагрузки.

  Вторая часть статьи посвящена волокнам.

волокна