Волокнистые композиционные материалы

У волокнистых композитов матрица (чаще всего пластичная) армирована высокопрочными волокнами — нитевидными кристаллами, проволокой и т. п., воспринимающими нагрузку, за счет чего достигается упрочнение композитов. Композит приобретает ряд свойств, которыми не обладают его компоненты. При этом появляется возможность создавать материалы или непосредственно детали с заранее заданными характеристиками для определенных условий эксплуатации.

Свойства волокнистых композитов определяются природой материалов матрицы и волокна, а также способами армирования. Именно эти параметры лежат в основе классификации композитов.

В зависимости от материала матрицы композиты делятся на пластики (полимерная матрица), металлокомпозиты (металлическая матрица), композиты с керамической матрицей и матрицей из углерода.

При создании композиционных материалов применяются высокопрочные волокна из стекла, бора, углерода, металлической проволоки и нитевидных кристаллов оксидов, нитридов и других химических соединений.

Название композита определяется материалами матрицы и волокна: например, стеклопластик — композит, у которого материалом матрицы является пластмасса, упрочняющий компонент — стекловолокно.

Армирующие компоненты применяются в виде моноволокон, проволок, жгутов, сеток, тканей, лент, холстов. Различают композиты, образованные из слоев; армированные непрерывными параллельными волокнами; армированные тканями (текстолиты). Расположение волокон может быть направленным (одно- или многонаправленным) или хаотическим, двухмерным или трехмерным — пространственным (рис. 17.1).

Классификация композитов по конструктивному признаку

Рис. 17.1. Классификация композитов по конструктивному признаку: а — хаотически армированные (7 — короткие волокна; 2 — непрерывные волокна); б — одномерно-армированные (7 — непрерывные волокна; 2 — короткие волокна); в — двухмерно-армированные (7 — непрерывные нити; 2 —разнорасположенные нити); г — пространственно-армированные (7 — три семейства нитей, 2п семейств нитей)

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >