Для связи в whatsapp +905441085890

Композиционные материалы

Композиционные материалы

К композиционным материалам (КМ) относятся армированные различными наполнителями сплавы металлов и полимеры. По форме наполнителя различают КМ, армированные частицами 1, волокнами 2 и слоями 3 (рис. 3.13).

Материалы, упрочненные частицами, размером 10 мм, с объемной долей упрочняющей фазы до десятков процентов получают методом порошковой металлургии. Примером отечественных дисперсно-упрочненных КМ являются материалы ВДУЛ, ВДУ-2, в которых матрицей является сплав никеля, а дисперсными упрочнителями — частицы оксидов тория и гафния (с содержанием до 5%), которые применяют при температурах 1100-1200 °С.

Для элементов конструкций летательных аппаратов используются КМ на основе алюминия, упрочненного частицами Композиционные материалы (типа САП). Эти материалы соединяются клепкой и сваркой.

Композиционные материалы

В КМ, армированных волокнами, используют проволоку из стали, вольфрама, молибдена, титана и других металлов, а также стекловолокно, волокна углерода, бора, оксида алюминия. Металлические КМ получают прокаткой или волочением. Наиболее распространены КМ на основе алюминиевых сплавов, армированных стальной проволокой (КАС, Композиционные материалы1000 МПа). Прочность таких КМ повышается в 3-4 раза. В интервале температур 20-500°С превосходит по характеристикам прочности и жесткости алюминиевые сплавы.

Сплавы на основе магния армируют волокнами бора до 30% (Композиционные материалы = 970 МПа) и нитевидными кристаллами карбида кремния до 10% (Композиционные материалы = 400 МПа). Армирование сплавов магния сопряжено с технологическими трудностями из-за плохой свариваемости и деформируемости.

Слоистые КМ состоят из слоев или пластин различных материалов, соединенных прочной связью. Такие материалы обладают износостойкостью и коррозионной стойкостью, высоким сопротивлением удару, хорошими тепловыми и электрическими характеристиками. Их используют, например, в атомной энергетике для изготовления сосудов высокого давления, термостатов, а также в других отраслях машиностроения.

Композиционные материалы на неметаллической основе состоят из армирующей части (наполнителя) и связующего, в качестве которого используются термореактивные смолы — эпоксидные, кремнийорганические, формальдегидные, полиамидные и некоторые термореактивные. Эти материалы по удельной прочности и жесткости в несколько раз превосходят традиционные материалы. Например, долговечность лопастей вертолета из КМ на полимерной основе в несколько раз выше, чем из металлических материалов. В качестве наполнителя используются тонкие волокна стекла (стеклопластик), бора (боропластик), углерода (углепластик) и волокна органических материалов).

Эта теория взята со страницы лекций по предмету «прикладная механика»:

Возможно эти страницы вам будут полезны:

Неметаллические материалы
Механические передачи: общие сведения
Конструкционные материалы: виды, свойства, определение, характеристики
Муфты: общие сведения и характеристика