Поперечная прочность - композит
Cтраница 1
Поперечная прочность композитов А1 - борсик, полученных путем плазменного напыления, при хорошей связи между напыленными слоями, видимо, не определяется разрушением по поверхности раздела. Если расщепление волокон сведено к минимуму, а матрица хорошо спечена, то поперечная прочность намного выше нижнего предельного значения; однако она сильно снижается в случаях расщепления волокна или несовершенной связи матрицы. [1]
 |
Живое и общее сечения образца волокнистого композита при поперечном растяжении. [2] |
Влияние прочности поверхности раздела на поперечную прочность композита рассматривали Купер и Келли [5]; они получили верхнее и нижнее предельные значения для случаев слабой и прочной поверхностей раздела. За нижнее предельное значение они тоже принимали прочность матрицы, в которой волокна заменены отверстиями. [3]
 |
Микроструктура поперечного среза образца после отжига ( 777 К, 150 ч. [4] |
Одной из возможных причин, по которым с ростом количества АШ2 снижается поперечная прочность композита и растет доля разрушения по поверхности раздела, является 20 % - ное уменьшение объема при образовании этого соединения. Уменьшение объема может привести к увеличению внутренних напряжений и пористости в области, примыкающей к поверхности раздела и тем самым снизить поперечную прочность. [5]
В работе, посвященной упрочнению Ni и Ni - Сг сапфиром, Меган и Харрис [31] изучали поперечную прочность композита с матрицей Ni-18 5Cr в зависимости от объемной доли волокна и условий прессования. На рис. 23 приведены их данные и теоретические оценки поперечной прочности в зависимости от объемной доли волокна для случаев идеальной связи и ее отсутствия, рассмотренные в гл. [6]
Пэйтон и Локхарт рассчитали нижние предельные значения поперечной прочности, полагая, что в расчетах волокна могут быть заменены отверстиями ( рис. 3) и что поперечная прочность композита меняется с изменением объемной доли волокон соответственно живому сечению. Согласно их данным, если объемная доля такова, что волокна касаются друг друга, композит обладает определенной поперечной прочностью. Однако для композитов значительной толщины ( или при расположении волокон у поверхности композита) поперечная прочность при максимальной близости волокон должна приближаться к нулю с приближением к нулю доли сечения, несущей нагрузку. [7]
Теории слабых поверхностей раздела применимы только в случае поперечной ориентации волокон по отношению к направлению нагрузки и позволяют, как правило, оценить лишь верхние и нижние предельные значения поперечной прочности композита. Если поверхность раздела очень слаба, то поперечная прочность принимает свое нижнее предельное значение, отвечающее случаям, когда волокна в композите либо не связаны с матрицей, либо заменены отверстиями. Насколько можно судить по небольшому количеству примеров, эти подходы приводят к аналогичным результатам при квадратном расположении волокон и к различным результатам лри плотноупакованном расположении. [8]
Работы, выполненные к настоящему моменту по композитам Ti-В, Ti-борсик: и NiCr - А120з, показывают, что поперечная прочность этих систем близка к своему нижнему предельному значению. Непосредственно после изготовления поперечная прочность композитов Ti-В и Ti-борсик низка из-за расщепления волокон; после термической обработки, усиливающей химическое взаимодействие на поверхности раздела, прочность заметно не изменяется, а разрушение происходит по поверхности раздела. Поперечная прочность композита NiCr - A12O3 непосредственно после изготовления низка как из-за расщепления волокон, так и из-за крайне слабой связи на поверхности раздела. [9]
Пэйтон и Локхарт в недавней работе [22] показали, что существуют оптимальные температуры изготовления, отвечающие максимальным значениям еще одной характеристики, а именно, поперечной прочности при растяжении. Авторы нашли, что поперечная прочность композита алюминий плазменного напыления - 20 % нержавеющей стали достигает максимума после горячего прессования при температуре около 793 К - Оптимальное значение температуры в отношении поперечной прочности согласуется с оптимальным значением, отмеченным Бзйкером [1] для усталостной прочности. [10]
Для расчета зависимости прочности композита при одноосном нагружении ок от угла между направлением нагружения и волокном необходимо определить продольную и поперечную прочность композита, а также прочность при сдвиге. Эта теория, в отличие от рассмотренных ранее, является феноменологической и, следовательно, не ограничена каким-либо определенным механизмом разрушения. [11]
Работы, выполненные к настоящему моменту по композитам Ti-В, Ti-борсик: и NiCr - А120з, показывают, что поперечная прочность этих систем близка к своему нижнему предельному значению. Непосредственно после изготовления поперечная прочность композитов Ti-В и Ti-борсик низка из-за расщепления волокон; после термической обработки, усиливающей химическое взаимодействие на поверхности раздела, прочность заметно не изменяется, а разрушение происходит по поверхности раздела. Поперечная прочность композита NiCr - A12O3 непосредственно после изготовления низка как из-за расщепления волокон, так и из-за крайне слабой связи на поверхности раздела. [12]
 |
Нижнее предельное значение поперечной прочности при гексагональном расположении волокон согласно модели Чена и Лина и геометрической модели. Обозначения те же, что и на 11. [13] |
На рис. 11 и 12 сопоставлены геометрическая модель и модель Чена и Лина применительно к случаям квадратного и гексагонального плотноупаковавного расположений волокон в композите. Направление приложения напряжений относительно волокон схематически изображено на каждом рисунке. Нижние предельные значения поперечной прочности близки при квадратном расположении, но заметно различаются в области средних значений объемной доли волокон при гексагональном расположении. Чена и Лина, а именно, отличие от нуля значений поперечной прочности композитов при максимальной плотности упаковки волокон, когда волокна не скреплены с матрицей и касаются друг друга. Указанные модели можно было бы сравнить с помощью имеющихся экспериментальных данных для этих композитов, но такие данные получены в основном для случайного расположения волокон. [14]
 |
Влияние продолжительности предварительного отжига при 811 К на. [15] |
Страницы: 1 2