Материалы, армированные волокнами

Металлы или сплавы, армированные волокнами, относятся к композиционным материалам. Назначение волокон состоит в том, чтобы нести нагрузку, которую им передает металлическая матрица. Армирующее волокна по прочности и модулю упругости должны значительно превосходить металлическую матрицу. Упрочнителями служат волокна бора, углеродные волокна, нитевидные кристаллы тугоплавких соединений, тонкая металлическая проволока (вольфрамовая или из высокопрочной стали).

В качестве матриц используют различные металлы из сплавов, обладающие достаточной пластичной. При этом учитывают возможное взаимодействие между матрицей и волокном и их механические свойства.

В качестве матриц применяют легкие металлы (алюминий, магний) и их сплавы, никель и другие. Количество упрочнителя составляет 30-50% об%.

Композиция на основе алюминиевой матрицей, армированной высокомодульными непрерывными волокнами бора, выпускается вод маркой ВКА-1. Этот материал по значениям прочности, модулю упругости и выносливости (до 500⁰С) превосходит высокопрочные и жаропрочные алюминиевые сплавы. Композиция ВКА-1 в пять раз олокна по прочности и модулю упругости должны значительно превосходить металлическую матрицу. ению. прочности связи между нимипревосходит сплав САП-2 (спеченный алюминиевый порошок) по длительной прочности при 400⁰С, а его удельная прочность выше чем у сталей и титановых сплавов.

Композиция на основе алюминиевой матрицы, армированной стальной проволокой (d=0,15÷0,30 мм), отличается низкой стоимостью упрочнителя и лучшими значениями тепло- и электропроводности.

Легкие композиционные материалы имеют высокую термическую стабильность до температуры 450⁰С.

На основе никелевой матрицы, упрочненной вольфрамовым волокном, изготовляется материал БНК-1, для которого при 20⁰С d_В=70 кгс/мм², при 1200⁰С d_В=38 кгс/мм².

По характеру матрицы композиционные материалы подразделяют на полимерные, углеродные и металлические. По упрочнителю их можно классифицировать на карбаволокниты (углепласты), содержащие в качестве упрочняющего материала углеродные волокна; бороволокниты с упрочнителями в виде борных волокон; органоволокниты с синтетическими волокнами; металлы, армированные волокнами.

Преимуществом композиционных материалов являются высокие прочность и жесткость.

Дата добавления: 2014-10-08; просмотров: 523; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!