Разработка - композиционный материал
Cтраница 2
Несмотря на то что прочность нитевидных кристаллов превосходит прочность непрерывных волокон, разработка композиционных материалов на основе последних продвинулась значительно дальше. Относительно нитевидных кристаллов предстоит решить ряд проблем, главной из которых является способ их переработки в волокнистые маты. [16]
 |
Поперечное сечение образца серебра, упрочненного нитевидными кристаллами сапфира. Х1500. [17] |
Вопрос о природе связи на поверхности раздела волокно - матрица является одним из наиболее важных и наименее исследованных при разработке композиционных материалов. Он усложняется еще тем обстоятельством, что большинство металлов не смачивают нитевидные кристаллы окислов, в частности сапфир. [18]
Кроме того, как показано Стасредом и др. [31] ( см. рис. 9), композиционный матерная, состоящий из пластичной матрицы и пластичного волокна, обеспечивает сопротивление удару, почти равнозначное сопротивлению удара монолитных лопастей вентилятора из титана. При разработке композиционных материалов Ti - 6 % А1 - 4 % V-Be возникли две основные проблемы: 1) реакция при повышенных температурах соединения и 2) расплющивание бе-риллиевой армировки таким образом, что она, объединяясь, образует сплошной лист бериллия, а не дискретные проволоки. [19]
Развитие современной техники требует создания конструкционных материалов с более высокой прочностью, с улучшенными характеристиками в широком интервале температур. В последнее время много внимания уделяется разработке композиционных материалов, которые состоят из металлических или полимерных матриц с равномерно распределенными в них непрерывными или дискретными волокнами и нитевидными кристаллами. Волокнистые упрочнители позволяют создавать композиционные материалы с заданным сочетанием свойств. [20]
В данном обсуждении делается обзор современного состояния знаний о механизмах усталостного разрушения в металлах, армированных волокнами. Цели этого обзора состоят в том, чтобы резюмировать те принципы, коль скоро они известны, которые определяют усталостную прочность композитов, и поставить дальнейшие задачи по разработке композиционных материалов для работы в условиях усталости. [21]
Титановые сплавы обладают максимальной удельной прочностью по сравнению со сплавами на основе других металлов, достигающей 30 км и более. В связи с этим трудно подобрать армирующий материал, который позволил был создать на основе титанового сплава высокоэффективный композиционный материал. Разработка композиционных материалов на основе титановыг сплавов осложняется также довольно высокими технологическими температурами, необходимыми для изготовления этих материалов, приводящими к активному взаимодействию матрицы и упрочни-теля и разупрочнению последнего. Тем не менее работы по созданию композиционных материалов с титановой матрицей проводятся, и главным образом в направлении повышения модуля упругости, а также прочности при высоких температурах титановых сплавов. В качестве упрочнителей применяются металлические проволоки из бериллия и молибдена. Опробуются также волокна из тугоплавких соединений, такие, как окись алюминия и карбид кремния. [22]
Сочетание высокой прочности, высокого модуля упругости и низкой плотности, характерное для углеродных волокон, дает возможность получать композиционные материалы, которые не только не уступают по механическим свойствам традиционным металлическим материалам, но и имеют ряд преимуществ, особенно в тех случаях, когда большое значение имеет снижение веса конструкции ( в авиационной и космической технике) или когда напряжения, вызваемые действием силы тяжести, ухудшают эксплуатационные свойства узлов, изготовленных из более тяжелых металлических материалов. Поэтому не удивительно, что первоначальные усилия по разработке композиционных материалов были направлены на улучшение их механических свойств и значительно меньшее внимание уделялось исследованию их тепло-физических и электрических свойств. [23]
В последние годы усилились работы ло созданию самосмазывающихся материалов, армирующий каркас которых сформирован из металлического волокна или проволоки различного сечения, а матрица - из полимерного связующего или композиции на ее основе. Поэтому основными задачами при создании таких материалов является подбор армирующих волокон, связующего, дисперсных наполнителей и разработка способов их соединения. Успешно решена и задача получения и использования при разработке композиционных материалов металлических и металлизированных углеродных волокон. [24]
Этот комитет должен был всесторонне изучить проблему композиционных материалов, выделить наиболее важные вопросы и сделать рекомендации по субсидированию конкретных работ. Заключение комитета ( МАБ-214-М) было опубликовано в 1965 г., и его основной вывод состоял в том, что фактически в течение 15 лет при разработке композиционных материалов химия поверхности раздела не принималась во внимание. [25]
Страницы: 1 2