Cтраница 3
Основные преимущества ККМ связаны с высокими температурами эксплуатации при одновременном значительном повышении прочностных свойств по сравнению с матрицей. Материалы на основе керамических матриц готовят смешиванием компонентов в различных установках с последующим формованием заготовок путем уплотнения, литья и др. Однако важнейшим этапом формирования структуры таких материалов является термическая обработка, часто весьма продолжительная. [31]
По характеру свойств УУКМ относится к композитам с керамической матрицей, но отличается способом получения. Армирующая часть углерод-углеродного композита находится в частично кристаллической форме графита, матричная часть обычно аморфна. В отличие от большинства композитов с керамической матрицей при высоких температурах этот материал подвержен окислению. Чтобы предохранить его от окисления, на поверхность обычно наносят тонкий слой керамики. [32]
Композиты получают различными методами: порошковой металлургии, пропитки расплавленным металлом, химического и электрохимического осаждения металлов на основу. Метод порошковой металлургии включает операции смешения компонентов, их формирования прессованием или прокаткой и спекания. В методе пропитки расплавленный металл заполняет поры в керамической матрице или в сетке из другого металла. [33]
Ответ: Предложенный анализ будет справедлив для любой двухфазной кристаллической системы при условии, что ее микроструктура соответствует используемой структурной модели. Для этого необходимо, чтобы одна фаза была тонко и непрерывно диспергирована в другой ( матричной) фазе. Если металлическая фаза будет распределена в виде очень мелких частиц в керамической матрице, то анализ окажется правомерным. При этом предполагается, что прочность такой системы рассматривается как функция ее сопротивления пластической деформации. Если керамическая матрица настолько хрупкая, что механическая прочность ограничивается разрушающим напряжением, а не пределом текучести, то присутствие распределенной фазы может повысить предел текучести, но разрушение будет по-прежнему происходить при более низком разрушающем напряжении. [34]
Генератор штриховых знаков ( с цифровым ЗУ.| Типичный штриховой знак.| Типичный растровый знак.| Схема устройства многолучевой ЭЛТ. [35] |
В настоящее время разработаны ЭЛТ, которые сочетают в себе элементы знакопечати и знако-генерации. Особенностью этих ЭЛТ является формирование нескольких электронных пучков, каждый из которых может отпираться и гаситься независимо от других. Достигается это конструкцией электронной пушки ( рис. 15.13) С помощью металлических трубочек, укрепленных на керамической матрице, создаются пучки электронов. Управление интенсивностью этих пучков осуществляется путем подачи необходимой разности потенциалов между трубочкой и электродом, который называется заслонкой. [36]
Зависимость прочности композиции от объемной доли хрупких волокон в пластичной матрице ( а и пластичных волокон в хрупкой матрице ( б. [37] |
На рис. 4, а показана графическая зависимость прочности композиции от объемного содержания волокон в пластичной металлической матрице. Отметим характерные точки на графике: а - предел прочности матрицы; 0м - напряжение течения матрицы в момент разрыва волокон; ст5 - предел прочности волокон; Vmln, VKp - минимальная и критическая объемные доли волокон. Напротив, при V Vmin разрушение композиции происходит однократным разрывом волокон. Обратная картина наблюдается в случае армирования хрупких керамических матриц пластичными волокнами. Здесь 0 и а имеют такое же значение, что и в предыдущем случае, а а в - напряжение в волокнах при деформации разрушения матрицы. При объемных долях V Vmla в матрице наблюдаются многочисленные микротрещины, но композиция все еще сохраняет свою целостность. Когда V Fmin, то разрушение композиции происходит после первого разрыва волокна. [38]
Кроме улучшенных методов изготовления керамики, способствующих уменьшению числа дефектов структуры, разрабатываются новые способы упрочнения керамики за счет торможения роста тех трещин, которые возникают при растяжении или сдвиге. Один из таких способов основан на структурном превращении ( рис. 13.1 а), в результате которого повышается вязкость. В нем используется свойство кристалла диоксида циркония ZrO2 увеличивать свой объем на 3 - 5 % и изменять структуру под действием напряжения, возникающего на конце распространяющейся трещины. Трещина, приближаясь к включенным в керамическую матрицу зернам ZrOa, вызывает их расширение. Результатом этого расширения является локальное сжатие прилегающей к зерну зоны керамической матрицы. Растущая трещина оказывается сжатой в точке роста, что мешает ее дальнейшему увеличению. Кристаллические зерна ZrCb вводят во многие керамические материалы, что значительно повышает их вязкость. [39]
Ответ: Предложенный анализ будет справедлив для любой двухфазной кристаллической системы при условии, что ее микроструктура соответствует используемой структурной модели. Для этого необходимо, чтобы одна фаза была тонко и непрерывно диспергирована в другой ( матричной) фазе. Если металлическая фаза будет распределена в виде очень мелких частиц в керамической матрице, то анализ окажется правомерным. При этом предполагается, что прочность такой системы рассматривается как функция ее сопротивления пластической деформации. Если керамическая матрица настолько хрупкая, что механическая прочность ограничивается разрушающим напряжением, а не пределом текучести, то присутствие распределенной фазы может повысить предел текучести, но разрушение будет по-прежнему происходить при более низком разрушающем напряжении. [40]
Кроме улучшенных методов изготовления керамики, способствующих уменьшению числа дефектов структуры, разрабатываются новые способы упрочнения керамики за счет торможения роста тех трещин, которые возникают при растяжении или сдвиге. Один из таких способов основан на структурном превращении ( рис. 13.1 а), в результате которого повышается вязкость. В нем используется свойство кристалла диоксида циркония ZrO2 увеличивать свой объем на 3 - 5 % и изменять структуру под действием напряжения, возникающего на конце распространяющейся трещины. Трещина, приближаясь к включенным в керамическую матрицу зернам ZrOa, вызывает их расширение. Результатом этого расширения является локальное сжатие прилегающей к зерну зоны керамической матрицы. Растущая трещина оказывается сжатой в точке роста, что мешает ее дальнейшему увеличению. Кристаллические зерна ZrCb вводят во многие керамические материалы, что значительно повышает их вязкость. [41]
В лабораторной практике при конструировании ячеек используют самые разнообразные пористые материалы. Эти материалы могут иметь различные размеры, форму и пористость, что удобно для лабораторных целей. Серьезный недостаток таких материалов состоит в том, чго в диафрагмах большого размера для обеспечения их механической прочности необходимо значительно увеличивать толщину стенок. Эю приводит к увеличению потерь напряжения в диафрагме, непроизводительному выделению тепла и, таким образом, ограничивает размеры ячейки. Керамические диафрагмы, кроме юго, мало пригодны для длительной работы в щелочных средах, поскольку щелочь разрушает керамическую матрицу. [42]
На основе композиций металлический висмут-керамика разработан новый тип материалов с положительным температурным коэффициентом сопротивления. Bi были приготовлены методом порошковой металлургии. Образцы с х - 0 73 - 0 80 в композитах xBi1 SrBi4 ( Tio 95Nbo o5) 4Oi5, отожженные при 1075 С в течение двух часов в атмосфере аргона, обнаруживали положительный температурный коэффициент сопротивления при температуре плавления металлического висмута 270 С. Композиты представляют собой микроструктуры, в которых частицы металлического висмута диспергированы в SrBi4 ( Tio 95Nbotos) 4Oi5 керамической матрице. [43]
В наше время утилизация металлов ( Me) сводится не просто к сбору и переплавке автомобильного скрапа и пром. Me из руд переориентируются на утилизацию использованных Me, а фирмы, задействованные в горнорудной пром - сти, направляют свои усилия и знания на использование отходов, в которых содержатся Me. Фирма Асарко в шт. Нью-Йорк реконструировала свой з-д по рафинированию Zn в з-д по рециклингу отходов горнорудной, электронной пром - сти и гальваношламов. Me, растворенные в HjSO утилизируются за счет селективного осаждения при добавке гидроксидов Na или Са для повышения величины рН, после чего гидроксиды М переплавляются. Ряд фирм, специализирующихся в процессах многостадийной переработки Me из руд, активно утилизирует Me из автомобильных и пром. Фирма Дегусса ( ФРГ) утилизирует Pt или Rh из автомобильных катализаторов, причем число обработанных катализаторов возросло с 200 тыс. до 1 млн. с 1991 до 1994 г. На одном изз-дов фирмы в электрическую печь с расплавленной Си добавляют керамическую матрицу для наведения шлака, абсорбирующего благородные Me, которые затем легко извлечь. Фирма Тайе ( Япония) утилизирует Мо и V из растворов, используемых для десульфурации в процессах обжига с содой. Травильные растворы стали использовать для утилизации Zn и солей Fe, как это делает фирма Прайе Энджиниринг ( Швейцария), причем в сточных водах после обработки ко ц - ия Fe стала 100 - 200 ч / млн, a Zn 2 ч / млн. В центре по исследованию опасных материалов в шт. Пенсильвания разработан высокоэффективный процесс утилизации РЬ из почв, содержащих до 30 тыс. мкг / кг РЬ, методом осаждения в электролитической ячейке, а отработанная кислота удаляется. [44]
Композитные материалы, методы испытания которых освещаются в книге, являются неоднородными конструкционно-анизотропными материалами. Они характеризуются целым комплексом механических констант. Методы их определения разработаны в разной степени. Наименее изучено сопротивление сдвигу и поперечному отрыву. По мере накопления опыта будут внесены дальнейшие коррективы в те или иные способы изучения прочности и жесткости. Пособие посвящено методам испытаний волокнистых композитов первого поколения - на основе полимерной матрицы, армированной обычными и высокомодульными волокнами с однонаправленной, слоистой и трехмерной укладкой арматуры. Можно полагать, что рассмотренные методы окажутся полезными при изучении механических свойств следующих поколений композитов - с ме - таллической или керамической матрицей. [45]