Skillnad mellan legering och komposit

Båda legeringarna och kompositerna är åtminstone två komponentblandningar. Men det finns också mer än några skillnader mellan dem som gör dem lämpliga för olika tillämpningar. Legering är en kombination av två eller flera komponenter, varav en måste vara metallisk. Syftet med att kombinera dessa två (eller flera) ingredienser skapar en blandning som kommer att ha signifikant olika (bättre) egenskaper än de isolerade komponenterna. Ändå har dagens teknik ofta krav som inte kan tillgodoses av konventionella legeringar. Många industrier behöver idag material som kännetecknas av bättre mekaniska egenskaper såsom låg densitet, hög hållfasthet, motståndskraft mot nötning och korrosion. Denna kombination av egenskaper kan realiseras med kompositmaterial.

Kompositer är på samma sätt en kombination av två eller flera ingredienser, men metaller ingår inte nödvändigtvis i deras bildning. Dessa beståndsdelar (vilka är både fysiskt och kemiskt olika) sammanförs för att skapa en komposition som är starkare än de ursprungliga elementen. Förutom de syntetiska (konstgjorda) kompositerna finns också naturliga kompositer (t ex trä, ben och tänder).

Vad är legering?

Metaller och legeringar är material som kännetecknas av ett antal specifika egenskaper, på grund av vilka de har blivit grunden för modern teknik. Metaller består av rent kemiskt element med en liten mängd andra elementstillägg. De är avbildad av karakteristisk metallglans, ökad elektrisk och termisk ledningsförmåga, goda mekaniska egenskaper, motståndskraft mot elektrokemiska influenser och förhöjda temperaturer, mottaglighet av olika tekniker "bearbetning (behandling) i både kalla och uppvärmda förhållanden och så vidare. Alla de angivna egenskaperna är konditionerade av egenskaperna hos den inre strukturen hos atomerna och deras sammankopplingar. Metalldensiteten ligger mellan 0,59 g / cm³ (litium) och 22,4 g / cm³ (osmium). Metall med den högsta smältpunkten är volfram (3400⁰C), medan kvicksilver är med den lägsta (- 39⁰C).

Legeringar är komplexa material som består av ett baselement och metaller eller icke-metaller. Legeringskomponenterna kallas legeringskomponenter, och deras antal och specifika bestämmer legerings komplexitet och dess egenskaper. En metall (minst en) går in i legeringsammansättningen (t ex brons: koppar och tennlegering, stål: järn- och kollegering etc.). Legeringar förvärvar helt nya egenskaper som skiljer sig från komponenterna: mer gynnsamma mekaniska egenskaper, ökad korrosionsbeständighet, färgförändring, förbättrad bearbetningskapacitet etc. De flesta legeringarna erhålls genom att smältämnena smältas, men det finns andra metoder som bra - det här är fallet med metallkeramiska legeringar som görs genom sintring.

I industriell praxis ersätts rena metaller ofta med legeringar. Skälen är flera: tekniskt rena metaller är svåra att erhålla i renat tillstånd, de är dyra, har i allmänhet låg dämpningskapacitet och hållfasthetsnivåer, ogynnsamma kemiska och fysikaliska egenskaper, är ofta svåra att hantera med vanliga bearbetningsmetoder och många fler.

Vad är komposit?

Kompositer bildas av kompositmaterial, t.ex. genom gjutning, laminering eller extrudering. Kompositmaterial är en typ av material som består av en kombination av två eller flera enkla (monolitiska) material och i vilka de enskilda komponenterna behåller sin särskiljande identitet. Kompositmaterialet har egenskaper som skiljer sig från egenskaperna hos dess komponenter - de enkla materialen. Detta innebär ofta att de fysikaliska egenskaperna förbättras eftersom det främsta tekniska intresset är att erhålla material med överlägsna fysiska (vanligtvis mekaniska) egenskaper i förhållande till komponenternas egenskaper. I princip finns det två faser (komponenter) i kompositmaterialet: matrisen och förstärkningen. Dessa segment har väsentligen olika mekaniska egenskaper. Matrisen är mjukare och tjänar som ett fyllmedel för att uppnå stabilitet i formen av den hårda fasen. Förstärkningen är den fasta och hårda komponenten. Beroende på matrisen är kompositer indelade i: metaller, keramik och polymerer. Alla beståndsdelar kan vara kontinuerliga eller kan dispergeras i en kontinuerlig matris. I det sistnämnda fallet är det nödvändigt att fastställa en lägre gräns för storleken på den dispergerade fasen under vilken materialet anses vara monolitiskt. Exempel på ofta använda kompositer är:

• med partikeltillägg - hårdslipande aluminiumoxidpartiklar av aluminiumoxid Al2O3 eller kiselkarbid SiC bunden med en glas- eller polymermatris i en fast platta;
• med fiberaddition - plast (epoxi- eller polyesterharts) förstärkt med glasfibrer;
• strukturell komposit - alternerande lager i "plywood" av tunna lager av trä och trälim (polymer).

Legeringar har följande fördelar:

• Låg vikt
• utmärkt motstånd mot trötthetsbelastningar
• hög temperaturbeständighet
• extremt långvarig
• låg eller ingen plasticitet jämfört med metaller som deformeras och mögel orsakas av höga belastningar
• kan ge ett styrka och viktförhållande upp till 20%
• mer motståndskraftig mot belastningar under termisk aktivitet, eftersom de nästan inte har termisk expansion och behåller den ursprungliga formen under temperaturförhöjning
• erbjuda möjlighet att ansluta delar under själva produktionsprocessen
• resistent mot korrosion, långvarig och har dimensionsstabilitet vid extrema arbetsförhållanden
• Kompositmaterial av icke-metallmaterial är icke-magnetiska och kan användas i känsliga elektroniska elementmiljöer. Dessutom är de inte elektriskt ledande så att de kan komma i kontakt med elektroniken

Skillnad mellan legering och komposit

• Strukturera

Alloy är en kombination av material - blandning av två eller flera metaller eller metall med icke-metalliskt element. Dess fysikaliska egenskaper är mellanliggande mellan de olika metallerna; men de kemiska egenskaperna hos varje element förblir opåverkade. Blandningen kan separeras med fysiska medel. En komposit bildas också av flera element (en metall kan vara en del av blandningen men inte nödvändigtvis). Element kan returneras till sitt ursprungliga tillstånd genom kemiska reaktioner.

• egenskaper

En legering är i huvudsak samma material med extra kvaliteter. Blandningar bildas av komponenter med syfte att förbättra kvaliteterna än beståndsdelarna. Alloying förändrar permanent metallernas fysikaliska egenskaper och några av de fördelar som kan uppnås är ökat motstånd mot korrosion och oxidation, förändring av de elektriska egenskaperna, förbättrad hållfasthet, en högre eller lägre smältpunkt jämfört med metallerna och så vidare. En komposit är en kombination av material för att bilda ett helt nytt material (med ändrade egenskaper). Det nya materialet kan vara mer robust, lättare eller billigare än de ursprungliga komponenterna.

• Ansökan

Beroende på de strukturella föreningarna och de metoder / metoder som används i produktionsprocessen uppvisar både legeringarna och kompositerna olika egenskaper och kan ha olika tillämpningar.

Alloy vs Composite

Legering	Sammansatt
blandning av metaller eller en blandning av en metall och ett annat element	en komposit är en skräddarsydd substans av vilken kombination som helst
elementet som introduceras (lösningsmedel) löses upp i metallen som blir legerad (lösningsmedel) för att bilda en fast lösning. Kan inte särskiljas	komponenten som bildar basen av kompositmaterialet (matrisen) och det tillsatta elementet förblir oupplösta och kunde identifieras.
homogen blandning	kan vara homogen eller heterogen
de beståndsdelar som inte behåller sina ursprungliga egenskaper	Materialen som bildar kompositen behåller sina ursprungliga egenskaper
har helt olika förbättrade egenskaper än reaktantelementen	bära spår av elementära egenskaper
har inte strikta proportioner i elementskompositionen	har strikta proportioner i elementskompositionen

Sammanfattning

• Ibland har rena metaller inte tillfredsställande mekaniska och tekniska egenskaper (till exempel för tillverkning av maskindelar och verktyg och inom byggindustrin) och används därför inte som sådana. Här har legeringar och kompositer visat sig vara av stor betydelse
• Legeringarna består av minst två komponenter, i vilka den grundläggande komponenten är metall, medan de andra komponenterna kan vara metalliska men även icke-metalliska. Det nya materialet resulterar i förbättrade egenskaper - som bättre korrosionsbeständighet, förbättrad konduktivitet, ljushet, större kostnadseffektivitet och så vidare
• Ett kompositmaterial är ett system som består av två eller flera komponenter med olika konfigurationer, varav en är matrisen eller basmaterialet (polymer, keramik eller metall), till vilken den andra komponenten tillsätts (fiber, nanorör, platta, sfärisk partikel) för att uppnå den nödvändiga kombinationen av egenskaper (styvhet, densitet, styvhet, hårdhet, termisk och elektrisk genomförbarhet).
• Både legeringar och kompositer har många fördelar - beroende på vilka material och tekniker som används. Några av förbättringarna är lättvikt, hög hållfasthet och styrka relaterad till vikt, korrosionsbeständighet, hög slagstyrka, dimensionell stabilitet, hållbarhet mm.