Композиционные материалы: матрица, наполнитель, препреги — тест

Крыло современного самолёта, лопасть ветрогенератора и велосипедная рама объединены одним словом — композит. Полимерная матрица и прочные волокна вместе дают то, чего нет у каждого компонента по отдельности. Набор проверяет, понимает ли ученик, откуда берутся свойства композита и как его изготавливают.

Какие темы охватывает набор

Композиционный материал как многокомпонентная система: матрица и наполнитель, граница раздела между ними. Полимерные матрицы — термопластичные, термореактивные и гибридные, их технологические и эксплуатационные свойства. Классификация наполнителей: дисперсные и волокнистые, короткие и непрерывные волокна. Армирующие волокна: стеклянные, углеродные, арамидные. Удельная прочность и анизотропия свойств. Технологии совмещения матрицы и наполнителя: препреги и премиксы, ручная выкладка, намотка, вакуумная инфузия, прессование, пултрузия.

Как устроена работа

Пятнадцать заданий: выбор ответа, соответствие технологии формования и типичного изделия, порядок вакуумной инфузии, вставка терминов, расчёт модуля упругости по правилу смесей и сравнение удельной прочности стали и углепластика.

Разбор и подготовка

Повышенный уровень — проектирование: в каком направлении укладывать волокна в балке, нагруженной изгибом, и почему однонаправленный углепластик прочен вдоль волокон, но слаб поперёк. Разбор связывает выбор схемы армирования с распределением нагрузки.

Кому пригодится

Учителю инженерно-химического класса — для итогового контроля самого технологичного модуля курса. Ученику — как подготовка к проекту, где нужно обосновать состав и способ изготовления композитной детали. Расчёт по правилу смесей стоит повторить и перед проектированием собственной композитной детали в мастерской.

Как проходит работа

Комплект работает и на школьном компьютере, и на личном смартфоне ученика. Учитель может задать период, в течение которого доступен тест, поэтому его допустимо выполнять и дома. Система контроля добросовестности регистрирует переходы в посторонние вкладки и приложения во время выполнения.