Выбор метода получения КМ основан на анализе межфазного взаимодействия компонентов, их химической и механической совместимости. Химическая совместимость - это способность компонентов в условиях эксплуатации не образовывать хрупких химических соединений, которые разрушаются под действием внешней нагрузки. Металлы в КМ могут образовывать твердые растворы, механические смеси или хрупкие химические соединения. Если в зоне соединения компонентов КМ не образуется хрупких интерметаллидных соединений, а формируется пластичный переходный слой, то такой КМ обладает высокими эксплуатационными свойствами. Прочность связи компонентов определяется их химической и механической совместимостью по модулям упругости, коэффициентам термического расширения, пределам прочности и показателям пластичности.
Пропиткой волокон расплавленным металлом или термореактивными смолами получают изделия любой конфигурации без дополнительной механической обработки (рис. 7.3). Прочность связи компонентов определяется смачиваемостью поверхности армирующего элемента жидкой матрицей. Пропитку проводят при нормальном давлении, вакуумным всасыванием, под давлением и комбинированным методом.
Наиболее перспективный метод - это непрерывная пропитка волокон расплавленным металлом или термореактивными смолами с формованием профиля протягиванием КМ через фильеру (рис. 7.4). Использование дискретных (коротких) волокон позволяет изготавливать КМ во вращающейся форме. К волокнам для повышения смачиваемости расплавом прикладывают ультразвуковые колебания. Однонаправленная структура формируется с помощью электромагнитного поля.
.
Рис. 7.3. Схема устройства для укладки волокон:
1 - непрерывные волокна; 2 - бункер для подачи пластмассы; 3- формующий ролик; 4 - нагреваемая поверхность; 5 - направляющие пазы
Рис. 7.4. Схема изготовления пропиткой волокнистых КМ с полимерной матрицей:
1 - предварительная сушка волокон; 2 - ванна с термореактивной смолой;
3 - формующие фильеры; 4 - полимеризатор; 5 - печь; 6 - формующая
фильера; 7- печь; 8 - охладитель; 9 - тянущее устройство; 10 - устройство
для резки на мерные длины