Cтраница 2
![]() |
Схематическая кривая напряжение - деформация композиционного материала с металлической матрицей. [16] |
Однако необходимо рассмотреть другие дополнительные факторы, например пористость, которую можно условно принять за нулевую фазу, имеющую модуль упругости и предел прочности, равные нулю. Пористость наиболее сильно снижает модуль упругости композиционного материала. [17]
Стадия 1 соответствует области только упругого поведения и матрицы и волокна и заканчивается там, где начинается пластическая деформация матрицы. Наклон кривой на стадии 1 характеризует первичный модуль упругости композиционного материала и, как указывалось в предыдущем разделе, определяется по правилу смеси. [19]
![]() |
Значения коэффициента эффективности ц для различных типов ориентации армирующих наполнителей. [20] |
Знание объемной доли и модуля упругости каждого компонента материала необходимо для расчета модуля упругости композиционного материала по приведенным выше формулам. Объемные доли ( или эквивалентные доли площади в поперечном сечении) практически невозможно определить непосредственно вследствие того, что волокна имеют малый диаметр, а такие компоненты, как связующее для скрепления матов, трудно отличить от основного связующего. [21]
![]() |
Сравнение свойств некоторых композиционных материалов с конструкционной сталью. [22] |
При повышенных требованиях к массе конструкции, например в авиации, целесообразно применять более дорогие углеродные волокна. Наиболее жесткие углеродные волокна ( модмор I или графил НМ) дают возможность получить модуль упругости композиционного материала, близкий к модулю упругости стали при плотности почти в 5 раз более низкой. Удельная жесткость при растяжении и при изгибе таких композиционных материалов несравнимо выше, чем у стали. [23]
Представляет интерес композиционный материал магний - углеродное волокно. Практически не изменяя плотности, углеродное волокно позволяет в 2 - 3 раза повысить предел прочности и модуль упругости композиционного материала. [24]
Точность этого уравнения видна из данных, приведенных на рис. 12 для борсик - алюминия. Анизотропия модуля упругости не очень велика ( не так велика, как анизотропия прочности) и для наиболее часто применяемого композиционного материала, содержащего 50 об. % волокна, отношение продольного модуля упругости к поперечному равно примерно 3: 2, по сравнению со значительно большими отношениями, присущими композиционным материалам с органической матрицей. Примечательно, что удельные значения модулей упругости композиционного материала с 50 об. % борного волокна в алюминиевой матрице в продольном и поперечном направлениях примерно на 300 и 200 % выше значений удельных модулей большинства существующих конструкционных металлических сплавов. [25]
В работах Сара были исследованы также сложноармированные образцы композиционного материала никель-углеродное волокно; трех -, пяти - и семислойные образцы с ориентацией монослоев под углами 0 45 и 90 к направлению нагружения при испытаниях. Механические характеристики образцов с любым типом армирования удовлетворительно совпадали с расчетными. Это совпадение указывает на то, что в первом приближении микротрещины и напряжения, возникающие из-за разности температурных коэффициентов линейного расширения монослоев композиционного материала в различных направлениях по отношению к оси армирования, не оказывают существенного влияния на предел прочности и модуль упругости сложноармированиого композиционного материала. [26]