Диборид - алюминий
Cтраница 2
Полимеры, наполненные чешуйками, во многих отношениях подобны ленточным композициям. К наполнителям с типичными чешуйчатыми частицами относятся слюда, каолин, графит, стеклянные чешуйки, алюминиевые чешуйки ( алюминиевая пудра) и диборид алюминия. В большинстве методов переработки полимеров, наполненных чешуйками, наполнитель ориентируется в той или иной степени в плоскости чешуек и полимеры ведут себя подобно ориентированным в плоскости материалам. Это обусловлено увеличением пути диффундирующих молекул при огибании непроницаемых чешуек. Модуль упругости при растяжении, измеренный в любом направлении в плоскости ориентации чешуек, а также модули упругости при сдвиге близки к значениям, предсказываемым простым правилом смешения. [16]
 |
Рост диборида алюминия в композиции А1 - 25 % В при отжиге 500 С. а - 0 5 ч. 6 - 5 ч. в - 12 ч. г - 165 ч. [17] |
Установлено, что этот процесс протекает в две стадии. Вначале происходят разрушение и коагуляция пленки окиси алюминия, связанная, по-видимому, с диффузией кислорода; в дальнейшем наблюдается химическое взаимодействие с образованием включений диборида алюминия, приводящее к резкому снижению как прочности композиционного материала, так и прочности связи волокон с матрицей. [18]
Кэймехорт [4], обобщив некоторые ранние исследования, привел примеры быстрого разупрочнения волокон бора в присутствии расплавленного алюминия. Волокно интенсивно взаимодействует с расплавом, при этом на нем растут ограниченные кристаллы диборида алюминия. Напротив, в композите, изготовленном путем горячего прессования при температуре ниже 366 К, следов взаимодействия не обнаруживается, хотя продолжительность прессования много больше считанных секунд, необходимых для проникновения расплавленного металла. [19]
При взаимодействии титановых сплавов с борными волокнами возможно образование диборидов многих элементов, входящих в твердый раствор. Какой из элементов будет образовывать диборид, зависит от стабильности последнего. Теплота образования диборидов элементов VI группы ( Cr, Mo, W) составляет 25 - 40 ккал / моль, диборидов элементов V группы ( V, Nb, Та) - 36 - 52 ккал / моль а диборидов элементов IV группы ( Ti, Zr, Hf) - 70 - 80 ккал / моль. Хотя отсутствуют сведения о теплоте образования диборида алюминия, некоторые косвенные данные свидетельствуют о его меньшей стабильности по сравнению с ди-боридом титана. [20]
До сих пор речь шла о требованиях, которым должна удовлетворять поверхность раздела для эффективной передачи нагрузки между матрицей и волокнами. Еще одно важное требование заключается в том, что появление поверхности раздела не должно уменьшать вклад волокон в общую прочность композита. Последнее требование, вообще говоря, предусматривает неизменность собственной прочности волокон при образовании композита, хотя и допускает изменение прочности извлеченных волокон. Это кажущееся противоречие может быть разрешено, если рассмотреть различие между поведением волокон и матрицы, взаимодействующих в композите, и их индивидуальным поведением. Например, титан и бор, как показано выше, образуют истинный композит, если реакция между ними не достигает критического уровня развития. Однако извлеченные волокна бора явно разупрочнены, так как берега трещин в образовавшемся при реакции покрытии из ди-борида титана больше не поддерживаются матрицей. В то же время собственная прочность сердцевины волокна, состоящей из бора, очевидно, не меняется. Хороший пример этого рассмотрен в гл. Прочность извлеченных волокон меньше, чем в композите; однако после стравливания слоя диборида алюминия с извлеченных волокон бора их прочность примерно удваивается, практически достигая первоначального значения. [21]
Страницы: 1 2