Композитный материал
Cтраница 3
При волочении композитного материала к мылу добавляют 1 - 3 % сернистого молибдена. С увеличением диаметра проволоки содержание MoS2 увеличивают, однако избыток его сверх 8 - 10 % может ухудшить смазку. [31]
Внутренняя структура композитных материалов, особенно природного происхождения, отличается, как правило, сложным иерархическим строением. Структура по - лидисперсных композитных сред представляет собой сложный статистический ансамбль макро - и микроэлементов, различных по своим физико-химическим свойствам, гранулометрическому составу, разнообразных по форме, распределенных в объеме некоторого континуума и взаимодействующих между собой. Данному понятию соответствует структура не только твердых композитов, но и концентрированных дисперсных систем. При этом многие исследователи считают, что особо важную роль в формировании интегральных свойств композитов играет их геометрическое строение, поскольку именно оно определяет в конечном итоге скорость процессов структурооб - разования, характер протекания тепло - и массопереноса, упругопрочностные и проводящие свойства композитов. [32]
Область применения композитных материалов на полимерной основе постоянно расширяется. Конструкции из полимерных композитов используются в качестве несущих элементов и детален машин, летательных аппаратов, водных и наземных транспортных средств, протезирующих систем, продолжается внедрение полимерных материалов в строительство и мелиорацию. Важное место занимают они среди конструкционных материалов новых видов техники. Постепенное вытеснение полимерными композитами классических конструкционных материалов ( древесины, сталей, металлических сплавов и обычных видов керамики) обусловлено сочетанием в них целого ряда практически важных качеств. Во-первых, это высокие удельные значения деформативных и прочностных характеристик, реализованные в таких широко известных современных композиционных материалах на полимерной основе, как стекло -, угле -, боро - и органопластики. [33]
Конструкции из композитных материалов благодаря высокой удельной прочности находят широкое применение в инженерной практике, особенно при проектировании изделий для работы к экстремальных условиях с жесткими весовыми ограничениями и повышенными требованиями к надежности. Исследования прочности и разрушения конструкций из композитных материалов являются интенсивно развивающимся направлением в механике деформируемого твердого тела, поскольку использование композитов позволяет также получать материалы с качественно новыми свойствами по сравнению со свойствами составляющих их компонентов. [34]
Отличительная особенность композитных материалов состоит в том, что совместная работа разнородных материалов, входящих в его состав, дает эффект, равносильный созданию нового материала, свойства которого отличаются от свойств каждого из его составляющих. Наибольшее упрочнение характерно для сверхтвердых сплавов при упрочнении их тонкодисперсными образованиями. Эффективность упрочнения дисперсными частицами зависит от концентрации частиц, их размера, распределения и определяется в основном способностью частиц тормозить движение дислокаций. [35]
Моделирование разрушения однородных композитных материалов как процесса возникновения и развития зон разрушения рассматривается в литературе с различных позиций. Энтропийные [7] и энергетические [94, 126] критерии разрушения выделяют общие особенности разрушения в материалах, которые сопровождаются диссипацией внутренней энергии, расходуемой на разрыв связей и нагрев. [36]
 |
Характеристики композитных материалов, использованные в расчетах. [37] |
Упругие характеристики различных композитных материалов, рассматриваемые в примерах данной главы, приведены в табл. 1.1. Не все представленные в ней данные определены экспериментально ( часть из них получена расчетом), однако все они использовались при проведении аналитических исследований, изложенных в данной главе. [38]
Рассмотрение модели идеализированного композитного материала, состоящего из непрерывных армирующих волокон и монолитной полимерной матрицы, показало, что разрушение материала происходит вследствие разрыва волокон и разрушения связующего ввиду локальной концентрации касательных напряжений. На прочность композиции и ее дисперсию заметное влияние оказывают дефекты технологического происхождения. [39]
Чугун является своеобразным композитным материалом, механические н эксплуатационные свойства которого Зависят от характеристик металлической основы ( прочность, пластичность, твердость и др.), а также формы, размеров, количества и распределения графитовых включений. При этом решающее значение в ряде случаев Имеет либо графит, либо металлическая основа. Например, модуль упругости чугуна в решающей степени Зависит от формы и величины графитовых включений, а твердость в основном определяется свойствами металлической основы. [40]
Чугун является своеобразным композитным материалом, механические и эксплуатационные свойства которого зависят от характеристик металлической основы ( прочность, пластичность, твердость и др.), а также формы, размеров, количества и распределения графитовых включений. При этом решающее значение в ряде случаев имеет либо графит, либо металлическая основа. Например, модуль упругости чугуна в решающей степени зависит от формы и величины графитовых включений, а твердость в основном определяется свойствами металлической основы. [41]
 |
Микроструктура поперечного сечения композита медь - вольфрамовая проволока после пропитки расплавом при 1517 К. реакция на поверхности раздела не происходит. [42] |
Потребность в композитных материалах, состоящих из термодинамически несовместимых компонентов, при искусственном объединении которых происходят диффузия через поверхность раздела и сопутствующие вредные эффекты, привела к интенсивной разработке барьерных слоев, предотвращающих диффузию между составляющими композита. Применение волокон бора, покрытых карбидом кремния ( борсик) и нитридом бора для упрочнения алюминиевых сплавов, заметно снизило скорость реакции между волокном и матрицей ( гл. Благодаря этому были созданы композиты, прочность которых в условиях повышенных температур сохранялась много дольше. Таким образом, дополнительная стоимость защиты волокон компенсируется улучшением свойств композитов. [43]
Описание механических свойств композитных материалов, которые могут обладать весьма высокой прочностью ( особенно статической и ударной), можно производить двумя путями. В первом случае композитные материалы рассматриваются как квазиоднородные ( гомогенные), обладающие в случае объемного дисперсного армирования изотропией деформационных и прочностных свойств, а в случае армирования волокнами, плоскими сетками или тканями - определенного типа анизотропией. Обычно применяют модели ортотропного или трансверсально-изотропного тела. При таком подходе речь идет о механических характеристиках, осред-ненных в достаточно больших объемах, содержащих много однотипных армирующих элементов. Другой, несравненно более сложный, но и более информативный путь состоит в раздельном рассмотрении механических свойств каждой фазы с последующим теоретическим прогнозированием свойств всего композита в целом. При этом приходится рассматривать фактически еще одну дополнительную фазу зоны сопряжения основных фаз, например, матрицы с армирующими волокнами. Механизм повреждений, развивающихся на границах фаз, обычно весьма сложен и определяется помимо свойств основных компонентов гетерогенной системы еще рядом дополнительных факторов, таких как адгезия фаз, технологические и температурные местные напряжения, обычно возникающие вблизи границ, наличие дефектов и др. Границы фаз как зоны концентраций напряжений играют особенно важную роль в развитии много - и малоцикловых усталостных повреждений композитов. [44]
Страницы: 1 2 3 4