2015-01-30
2555
Это материалы, состоящие из двух или более компонентов, объединенных в монолит и сохраняющих индивидуальные свойства. Компонент, который обладает непрерывностью по всему объему, называется матрицей. Функции матрицы: объединять в монолит остальные компоненты, воспринимать и равномерно распределять внешнюю нагрузку.
Свойства КМ существенно зависят от природы и строения наполнителя (понятие имеет тот же смысл, что у пластмасс). Наполнитель по своей геометрии может быть (рис.4): а) нульмерным (порошок), б) одномерным (нить), в) двумерным (полотно).
Рис.4
По схеме расположения наполнители бывают одноосные – нити расположены в одном направлении, двухосные – нити расположены в двух осях (плоское расположение), трехосные (объемные) – нити образуют пространственную решетку (рис.5).
Рис.5
Одноосное расположение обеспечивает максимальную прочность композита (в направлении оси), но максимальную анизотропию свойств. По мере увеличения количества осей прочность уменьшается, но увеличивается изотропность. Наиболее изотропен материал с нульмерным наполнителем. КМ с металлической матрицей и нульмерным наполнителем обычно получают спеканием смеси порошков. Представителями таких КМ являются спеченные алюминиевые пудры (САП-1, САП-2, САП-3). Их получают спеканием частиц алюминия в виде чешуек S ~ 1мкм и диаметром 10-50 мкм. нульмерным наполнителем служат оксиды Al2O3 на поверхности Al частиц. Чем меньше размер Al частиц, тем больше их общая поверхность и, соответственно, количество упрочняющих частиц оксидов Al2O3 (САП-1 – 6% Al2O3, САП-3 – 13…17% Al2O3). Главным эксплуатационным свойством САП является жаропрочность, эффект упрочнения сохраняется до Т ~ 0,8 Тпл. При комнатной температуре прочность сплавов Д19, Д20 выше Сап, а при Т~500С прочность Д20~5МПа, САП-1~80МПа, САП-2~90МПа, САП-3~120МПа.
|
|
|
Сплавы на никелевой основе упрочняются дисперсными частицами диоксидов тория и гафния HfO2 и ToO2, они маркируются ВДУ-1, ВДУ-2, ВДУ-3. Главное их свойство – жаропрочность (работает при Т до 12000С).
