Cтраница 1
Стабильность поверхности раздела достигается наиболее легко в системах первого класса с ограниченным взаимным смачиванием компонентов композита. Однако в системах второго и третьего классов диффузия, продолжающаяся после затвердева-иия вблизи поверхности раздела, приводит к росту зоны взаимодействия. [1]
Стабильность поверхности раздела является основным физико-химическим требованием, выполнение которого обеспечивает высокую эксплуатационную надежность композита. Выполнение этого требования зависит, в свою очередь, от условий нагружения. Установлено, например, что прочность при продольном нагруже-нии композитов TI70A - В может быть полностью реализована лишь при толщине реакционной зоны ( диборида титана) менее 0 55 мкм, однако прочность при поперечном растяжении остается неизменной с изменением толщины реакционной зоны от значений, меньших 0 1 мкм, до значений, превышающих 10 мкм. Однако чем сложнее вид нагружения, тем меньше имеется информации о поведении композита; так, почти нет информации об усталостных характеристиках. По-видимому, оптимизация характеристик поверхности раздела применительно к разнообразным условиям нагружения является одной из наиболее насущных проблем при разработке композитных материалов. [2]
Стабильность поверхности раздела является одним из основных требований к металлическим композитным материалам. Перспективность композитов во многом определяется степенью выполнения этого требования. Металлические композитные материалы наиболее перспективны для применения при высоких температурах, при которых полимерные композиты нестабильны, а удовле-творить техническим требованиям могут лишь те материалы, которые стабильны сотни, а лучше тысячи часов. [3]
Критерием стабильности поверхности раздела является то, чтобы со была действительной величиной, в противном случае возмущения будут расти экспоненциально во времени. [4]
Условия стабильности поверхности раздела заключаются в том, чтобы величина ю была действительной. [5]
Все вопросы стабильности поверхности раздела, кинетики и регулирования реакции связаны с использованием металлических композитов при высокой температуре. Обсуждение этих трех проблем составляет основное содержание данной главы. [6]
В общем случае стабильность поверхности раздела достигается наиболее легко в системах с ограниченным взаимным смачиванием компонентов. [7]
Чаще всего нарушение стабильности поверхностей раздела происходит в результате химических реакций между волокном и матрицей, при которых образуются побочные продукты взаимодействия. [8]
Можно полагать, что нарушение стабильности поверхности раздела фаз происходит следующим образом. [9]
Еще одно важное: требование - стабильность поверхности раздела; оно становится решающим в условиях высокотемпературной эксплуатации, для которых, собственно, и предназначены композиты с металлической матрицей. Кроме того, металлические композитные материалы должны работать в более разнообразных условиях нагружения, чем неметаллические, поскольку в металле возможны различные случаи внеосного нагружения, передаваемого матрицей в тех на-правлениях, где упрочняющей фазы мало или вовсе нет. [10]
При создании композиционных материалов руководствуются условиями совместимости компонентов и стабильности поверхности раздела. [11]
Особое внимание в настоящей главе уделено реакции и нарушению стабильности поверхности раздела; на это есть несколько причин. Одна из них заключается в том, что наибольший практический интерес представляют матрицы из алюминия, титана и металлов группы железа, а для этих металлов характерно химическое взаимодействие со многими представляющими интерес волок-нами. [12]
В данной главе рассматриваются четыре вопроса: типы связи на поверхности раздела, стабильность поверхности раздела, кинетика реакций на поверхности раздела и их регулирование. Раздел о типах связи включает обзор механизмов образования связи и предложенную выше классификацию различных типов связи. Существенной характеристикой любого важного для практики композита является стабильность поверхности раздела. Поэтому далее будут рассмотрены различные виды нестабильности поверхности, а затем будет обсуждаться кинетика реакций. Исследование кинетики имеет первостепенное значение в связи с необходимостью регулировать реакции как в процессе изготовления материала, так и при его эксплуатации. В заключение рассматривается регулирование реакций на поверхности раздела, что необходимо для оптимизации процесса образования связи. Регулирование может означать как стимулирование, так и ослабление химического взаимодействия, формирующего связи в композите. Например, регулирование реакций может понадобиться для повышения стабильности поверхности раздела, уменьшения скорости реакции при изготовлении материала или для получения оптимальных механических свойств. [13]
Меткалф [18] предложил теорию, согласно которой переход от разрушения, определяемого разрывом волокон, к разрушению, контролируемому нарушением стабильности поверхности раздела, должен начинаться при толщине слоя диборида 0 1 мкм в соответствии с уравнением ( 9) для первого критического значения толщины. Переход должен завершиться при втором критическом значении толщины, составляющем, согласно уравнению ( И), 0 5 мкм. Теория предполагает наличие упругого континуума на поверхности раздела ди. Предположение о том, что по достижении второго критического1 значения толщины трещина не развивается, расценивалось как чрезмерное упрощение. [14]
Такой тип структуры особенно заметен после выдержки при 898 К в течение 1 сут и обнаруживает сходство с характером структуры в композите А1 - В после нарушения стабильности поверхности раздела и протекания реакции. [15]