Всего на сайте:
248 тыс. 773 статей

Главная | Химия

Волокнистые композиционные материалы  Просмотрен 319

Волокнистые композиты представляют большую группу материалов, разнообразных по своей природе, составу компонентов, строению и свойствам. Их можно изготавливать на основе практически всех комбинаций различных типов материалов (рис. 5.4).

Рис.5.4. Схема типов волокнистых КМ:

К – керамика; М – металл или сплав; П - полимер

Матричным компонентом волокнистых композитов могут быть металлы, их сплавы (металлическая матрица), полимеры и керамика. Волокна также могут быть металлическими, полимерными и керамическими.

Механизм упрочнения волокнистых КМ отличается от дисперсно-упрочненных. Здесь матрица является средой, воспринимающей внешние нагрузки, большую часть которых она передает волокнам и распределяет между ними. Пластичная матрица (металлическая, полимерная) обеспечивает вязкость и пластичность изделия, тормозя и предотвращая распространение трещин от волокна к волокну, а также защищает отдельные волокна от внешних повреждений и агрессивного воздействия среды. В керамических КМ волокна повышают вязкость разрушения (трещиностойкость).

Армирующие компоненты волокнистых КМ классифицируют по форме, размерам и природе материала на несколько групп:

-металлические проволоки диаметром 0,1…0,3 мм и больше, которые обеспечивают высокую конструкционную прочность, надежны в эксплуатации, технологичны и экономичны. Применяют стальные, вольфрамовые, титановые, молибденовые, бериллиевые и другие проволоки;

-волокна диаметром 5…20 мкм, которые могут быть монокристаллическими, поликристаллическими или аморфными, полимерными или керамическими (из бора, углерода, карбида кремния, оксидов циркония, гафния, алюминия, рубина, стекла, полиэтилена, капрона, лавсана и т.п.);

-нитевидные кристаллы диаметром до 5 мкм с совершенной кристаллической структурой и, как следствие, прочностью, которая приближается к теоретической. Такие кристаллы имеют большое отношение длины к диаметру (20…100). Чаще всего используют нитевидные кристаллы графита, нитрида и карбида кремния, оксида алюминия. Однако их применяют ограниченно, главным образом, из-за высокой стоимости.

Предыдущая статья:Матричные композиционные материалы Следующая статья:Волокнистые композиционные материалы с полимерной матрицей
page speed (0.0159 sec, direct)