double arrow

Волокнистые КМ


Матрица – работоспособность в эксплуатационном интервале температур.

Низкие температуры – полимеры.

Высокие температуры – металлы, аморфный углерод.

Наполнитель – высокая прочность.

Волокна: стекла, углерода, бора, карбида кремния, карбида бора…, металлическая проволока(Fe, W, Ti, Mo, Be).

КМ с одномерным наполнителем и неметаллической матрицей рассмотрены ранее в разделе пластмасс. КМ с одномерным наполнителем и металлической матрицей чаще всего получают путем пропитки каркаса из более тугоплавких металлических проволок расплавами меди, латуни, алюминия и т.д. КМ с одномерным наполнителем и металлической матрицей обладают следующими свойствами: высокие – прочность вдоль оси, электро -и теплопроводность, термостойкость, анизотропия; низкие – прочность поперек волокон.

п/п Наименование материала Ơ6,* МПа ρ, г/см3 Удельная прочность Ơ6/ρ∙g Удельная жесткость Е/(ρ∙g)103, км Модуль упругости Е, Гпа
1. Стеклопластик 1,9 79,0 2 3
2. Боропластмк 2,0 85,0 10,0
3. Углепластик 1,5 107,0 10,6
4. Металлокомпозит (Алюминиевый сплав+стальная проволока, 40%) 4,8 33,0 3,0
5. Боралюминий (Al-сплав + волокна бора, 50%) 2,65 47,5 7,5
Сталь 08 Ю 7,83 4,3 2,7
Сталь 14Х Г2 САФД 7,88 9,4 2,8
8. Титановый сплав ВТ 22 4,45 29,9 2,9
S. Алюминиевый сплав АМгб 2,7 17,0 2,7

* — прочность композитов в направлении вдоль волокон




Стекло – Стекло представляет собой аморфный материал, получаемый в результате затвердевания расплава кислотных и основных оксидов, среди которых хотя бы один является стеклообразующим В стекле могут присутствовать оксиды трех типов. Стеклообразующие – оксиды кремния, бора, фосфора, мышьяка. Модифицирующие – оксиды щелочных K, Na и щелочноземельных Ca, Mg, Ba металлов, существенно понижают температуру плавления стекла. Промежуточные – оксиды алюминия, свинца, титана, железа – могут замещать часть стеклообразующих оксидов.

Структура и свойства стекла определяются его химическим составом, условиями варки, охлаждения и обработки. Например, повысить механические свойства стекла можно термообработкой – закалкой в масло. Безосколочное стекло триплекс – это комбинированное стекло, состоящее из нескольких закаленных слоев стекла с эластичной прозрачной промежуточной пленкой.

Стекло широко применяют в разных областях благодаря сочетанию физико-химических свойств. Это термопластичный материал: при нагреве стекло размягчается и его легко перерабатывать в различные изделия. При охлаждении ниже температуры стеклования (400…600С) оно становится жестким, твердым и хрупким. Обладает высокими прозрачностью, химической стойкостью, жаростойкостью, теплоизоляционными свойствами, очень хороший диэлектрик .Широко применяют стекло для изготовления всевозможных окон в строительстве, машиностроении. Кварцевое представляет собой однокомпонентное (99% SiO2) стекло и обладает максимальной теплостойкостью (выдерживает перепад температур).Его применяют в химической промышленности, вакуумной технике для изготовления посуды, приборов, электрических ламп. Пеностекло – это застывшая вспененная стекольная масса. Имеет малую плотность, низкую тепло- и звукопроводимость. Ситаллы – стеклокристаллические материалы, получают путем кристаллизации стекла. Обладают очень высокой прочностью (2…3 раза выше стекол), твердостью, износостойкостью. Применяют для изготовления подшипников скольжения, поршней двигателей внутреннего сгорания.









Сейчас читают про: