Cтраница 2
Металлические волокна находят применение также в композициях с асбестом. Такие материалы обладают высокой теплопроводностью и сохраняют фрикционные свойства яри повышенных температурах. Их применяют в производстве тормозных колодок, а также транспортерных лент, используемых для переноса горячих продуктов. [16]
Металлические волокна обычно изготавливают из меди, алюминия, стали, бериллия, титана, вольфрама, молибдена и др. Диаметр волокон колеблется от 0 01 до 0 2 мм, длина - от 6 до 25 мм. С увеличением длины и диаметра волокна возрастает прочность композиции при сжатии и его теплопроводность, при этом эффективность действия металлических волокон значительно выше, чем порошков металлов. [17]
Среди металлических волокон, которые можно использовать в качестве наполнителей, волокна бора обладают наиболее высокими показателями удельной прочности и жесткости, поскольку их плотность в 3 раза ниже плотности стали. Исключение составляют бериллиевые волокна, но токсичность осложняет их использование в производстве композиционных материалов. [18]
Особенность металлических волокон по сравнению с другими жаростойкими волокнами состоит в том, что максимально достигаемая прочность их не превышает, а приближается к прочности массивных высокопрочных сплавов, из которых они получаются. Максимально достигнутая прочность волокон составляет 300 кгс / мм2, но практически она колеблется [ 1, с. На прочность волокна влияют многие факторы: равномерность поперечного сечения, размер зерен, наличие загрязнений и др. Благодаря малому диаметру волокна обладают большой гибкостью и поддаются текстильной переработке на обычном оборудовании. [19]
Введение металлических волокон в качестве наполнителей значительно повышает износостойкость, ударную вязкость, теплостойкость и теплопроводность деталей штампов. [20]
![]() |
Свойства некоторых металлов. [21] |
К недостаткам металлических волокон относится большая плотность и, следовательно, пониженные значения удельных механических показателей по сравнению с другими, более легкими жаростойкими волокнами. Изменения объема и линейных размеров волокна могут вызвать напряженность композиционного материала и привести к нежелательным результатам. [22]
Лри армировании металлическим волокном керамики получают так называемые керметы. При этом повышается стойкость керамических материалов к тепловому удару, что очень важно для сверхзвуковой авиации и ракетостроения. Керметы используют для изготовления ракетных сопел, неохлаждаемых камер сгорания, а также различных деталей, работающих при температурах выше 1600 С. Помимо жаропрочности, керметы обладают высокой устойчивостью к окислению. При добавлении металлических волокон к окислам, которые используются в качестве конструктивного материала в ядерной технике, можно снизить их хрупкость без ухудшения жаропрочности и повысить теплопроводность. При введении в зинтеркорунд, содержащий до 50 % двуокиси урана, молибденовых или ниобиевых волокон, повышается его теплопроводность и устойчивость к резкой смене температур. [23]
Кроме того, металлические волокна придают изделиям высокую степень обрабатываемости и создают возможность управления экзотермическим нагревом, что обеспечивает получение пластмассовых отливок больших размеров с малой усадкой. [24]
Как правило, металлические волокна имеют круглое сечение и гладкую поверхность, но при большом увеличении обнаруживается некоторая шероховатость поверхности. В зависимости от способа получения они могут иметь форму ленточек с соотношением ширины к толщине 2: 1; 3: 1; 7: 1, но площадь их поперечного сечения эквивалентна сечению нити диаметром 12 7 мкм. [25]
![]() |
Зависимость прочности нитей из различных сплавов от степени уменьшения площади поперечного сечения при холодном вытягивании ( диаметр исходной нити 50 мкм. [26] |
Волочением можно получить прочные металлические волокна, но их стоимость из-за износа фильер и длительности процесса с уменьшением диаметра резко возрастает. Этот способ получения волокон оправдан, когда потребность в них невелика; например, для электрических и электронных ламп, миниатюрных потенциометров и других подобных аппаратов. В композиционных материалах волокна, полученные этим способом, применять нецелесообразно. [27]
![]() |
Схема процесса получения изделий сложной формы из металлических волокон.| Прочность пористых волокнистых материалов при растяжении23. [28] |
Материалы на основе металлических волокон отличаются прочностью ( рис. 91) и хорошими звукоизоляционными и вибропогло-щающими свойствами. Испытания показали, что войлок малой плотности имеет такие же эксплуатационные качества, как и несвязанные стекловолокна, с тем преимуществом, что он может быть использован при температурах до 810 С. [29]
Ткачество различных видов металлических волокон лишь незначительно отличается от стандартного процесса переработки текстильных материалов. Например, при получении ткани плотностью 24 нити на 1 см в каждом желобке должны помещаться 24 нити. При получении легких тканей применяют деревянные челноки и шпули, а для переработки пряжи средних номеров применяют фланцевые шпули. Для очень тяжелых тканей были изготовлены специальные металлические двухфланцевые дисковые шпули, которые насаживаются в челноке на шпиндель. Для переработки металлических волокон используются ткацкие станки утяжеленной конструкции, имеется целый ряд специальных станков для получения различных сеток, бельтингов и пр. Обычно получают металлические ткани саржевого и полотняного переплетения. [30]