Композиционный материа́л или композитный материа́л (КМ), сокращённо компози́т — многокомпонентный материал, изготовленный из двух или более компонентов с существенно различными физическими и/или химическими свойствами, которые, в сочетании, приводят к появлению нового материала с характеристиками, отличными от характеристик отдельных компонентов и не являющимися простой их суперпозицией. В составе композита принято выделять матрицу/матрицы и наполнитель/наполнители, последние выполняют функцию армирования. В качестве наполнителей композитов как правило выступают углеродные или стеклянные волокна, а роль матрицы играет полимер. Сочетание разных компонентов позволяет улучшить характеристики материала и делает его одновременно лёгким и прочным. При этом отдельные компоненты остаются таковыми в структуре композитов, что отличает их от смесей и затвердевших растворов. Варьируя состав матрицы и наполнителя, их соотношение, ориентацию наполнителя, получают широкий спектр материалов с требуемым набором свойств. Многие композиты превосходят традиционные материалы и сплавы по своим механическим свойствам и в то же время они легче. Использование композитов обычно позволяет уменьшить массу конструкции при сохранении или улучшении её механических характеристик.
Твёрдое те́ло — одно из четырёх основных агрегатных состояний вещества, отличающееся от других агрегатных состояний стабильностью формы и характером теплового движения атомов, совершающих малые колебания около положений равновесия.
Пирофо́рность — способность твёрдого материала в мелкораздробленном состоянии к самовоспламенению на воздухе при отсутствии нагрева.
Кварко́ний — вид мезона, состоящий из кварка и антикварка одного и того же аромата. Примерами таких частиц являются J/ψ-мезон и ϒ-мезон. Реальное связанное состояние t-кварка и антикварка — топоний, или тэта-мезон — не существует, поскольку t-кварк распадается путём слабого взаимодействия прежде, чем может сформировать связанное состояние. Обычно термин «кварконий» употребляется только применительно к тяжёлым ароматам, то есть мезонам, образованным тяжелыми кварками. Это связано с тем, что физические состояния лёгких кварков, наблюдаемые в эксперименте, представляют собой квантово-механические суперпозиции всех ароматов. Большое различие в массах очарованного (с) и прелестного (b) кварков с лёгкими ароматами приводит к тому, что состояния первых хорошо описываются в терминах кварк-антикварковых пар одного аромата.
Расплав — жидкое расплавленное состояние вещества при температурах в определённых границах, удалённых от критической точки плавления и расположенных между температурами плавления и кипения.
Субатомная частица — частица, намного меньшая, чем атом. Рассматриваются два типа субатомных частиц: фундаментальные частицы, которые, согласно современным теориям, не состоят из других частиц; и составные частицы. Физика частиц и ядерная физика изучают эти частицы и как они взаимодействуют. Идея частицы подверглась серьёзному переосмыслению, когда эксперименты показали, что свет может вести себя как поток частиц, а также проявлять свойства волны. Это привело к появлению концепции корпускулярно-волнового дуализма, отражающей, что «частицы» в квантовом масштабе ведут себя как частицы и волны. Другая концепция, принцип неопределённости, утверждает, что некоторые их свойства, такие, как их одновременное положение и импульс, будучи взятыми вместе, не могут быть точно измерены. Позднее было показано, что дуальность волны и частицы применимы не только к фотонам, но и к более массивным частицам.
Нанокерамика — керамический наноструктурный материал — компактный материал на основе оксидов, карбидов, нитридов, боридов и других неорганических соединений, состоящий из кристаллитов (зерен) со средним размером до 100 нм.
Матрица (физика) — конденсированная среда, в которую помещаются изолированные активные частицы с целью предотвращения взаимодействия между собой и с окружающей средой.
Нанопорошок — в настоящее время существует несколько определений данного термина:
- согласно определению Международной организации по стандартизации (ISO), нанопорошок — твердое порошкообразное вещество искусственного происхождения, содержащее нанообъекты, агрегаты или агломераты нанообъектов либо их смесь;
- ансамбль наночастиц;
- порошок, размер всех частиц которого менее 100 нм.
Дисперсионно-упрочненные материалы — композитные материалы, в связующий компонент которых (матрицу) включены армирующие элементы в виде специально вводимых частиц. Оптимальным образом подобранным распределением включений достигается значительное повышение прочности такого материала по сравнению с материалом матрицы.
Механохимическое воздействие — механическая обработка твердых смесей, в результате которой происходит пластическая деформация веществ, ускоряется массоперенос, осуществляется перемешивание компонентов смеси на атомарном уровне и активируется химическое взаимодействие твердых реагентов.
В физических науках частица представляет собой небольшой локализованный объект, которому можно приписать несколько физических или химических свойств, таких как объём, плотность или масса. Они сильно различаются по размеру или значению, от субатомных частиц, таких как электрон, до микроскопических частиц, таких как атомы и молекулы, до макроскопических частиц, таких как порошки и другие гранулированные материалы. Частицы можно также использовать для создания научных моделей даже более крупных объектов в зависимости от их плотности, таких как люди, движущиеся в толпе или небесные тела в движении.
Пиролитическое получение нанопорошков — метод получения нанопорошков металлов, сплавов или химических соединений путем термического разложения элементо- и металлоорганических соединений, гидроксидов, карбонилов, формиатов, нитратов, оксалатов, амидов, имидов и других соединений, которые при определённой температуре распадаются с образованием синтезируемого вещества и выделением газовой фазы.
Нанотехнология типа «сверху вниз» — технология получения наноструктурированных материалов, в которой нанометровый размер частиц достигается с помощью измельчения более крупных частиц, порошков или зёрен твёрдого тела.
Нанотехнология типа «снизу вверх» — технология получения наноструктурированных материалов, в которой реализуется образование наночастиц из атомов и молекул, т. е. достигается укрупнение исходных элементов структуры до частиц нанометрового размера.
Спекание нанокерамики — метод термической обработки нанопорошков или спрессованных из них заготовок для получения компактных (консолидированных) и, как правило, высокоплотных материалов и изделий с минимальным средним размером зерна.
Ударно-волновой синтез или детонационный синтез — метод механического ударно-волнового воздействия, представляющий собой быстро протекающий процесс, который создает динамические условия для синтеза конечного продукта и его диспергирования до порошка с нанометровым размером частиц.
Механический высокоэнергетический размол — технологическая операция измельчения твердых тел, используемая для получения нанопорошков со средним размером частиц менее 100 нм.
Средний размер зерна (частицы) — характеристика компактных наноматериалов и нанопорошков, определяющая специфику их свойств и область применения.
Ультрадисперсная система — это система, содержащая частицы с размерами в субмикронном диапазоне, в частности, нанодиапазоне. В современной порошковой металлургии ультрадисперсной также считается микроструктура сплавов с размером зерна от 200 до 500 нм.