Дисперсно-упрочненные композиционные материалы

В отличие от волокнистых КМ в дисперсно-упрочненных композиционных материалах матрица является основным элементом, несущим нагрузку, а дисперсные частицы тормозят движение в ней дислокаций (рис. 1.1).

Древесно-стружечный материал (ДСП)

Рис. 1.1. Древесно-стружечный материал (ДСП)

Высокая прочность достигается при размере частиц 10-500 нм при среднем расстоянии между ними 100-500 нм и равномерном распределении их в матрице.

Прочность и жаропрочность в зависимости от объемного содержания упрочняющих фаз не подчиняются закону аддитивности. Оптимальное содержание второй фазы для различных металлов неодинаково, но обычно не превышает 10 об %. Дисперсно-упрочненные КМ могут быть получены на основе большинства применяемых в технике металлов и сплавов.

Наиболее широко используют сплавы на основе алюминия - САП (спеченный алюминиевый порошок).

Плотность этих материалов равна плотности алюминия, они не уступают ему по коррозионной стойкости и даже могут заменять титан и коррозионно-стойкие стали при работе в интервале температур 250-500 °С, по длительной прочности они превосходят деформируемые алюминиевые сплавы. Длительная прочность для сплавов САП-1 и САП-2 при 500°С составляет 45-55 МПа.

Пиротехнические составы и твердые топлива, содержащие ВСМ в виде компонентов и специальных добавок, можно отнести к дисперсно-упрочненным энерогонасыщенным КМ, так как их основные компоненты-окислители и горючие используются, как правило, в порошкообразном виде. В связи с этим все процессы, проходящие на границе раздела фаз при формировании зарядов из них рассматриваются исходя из закономерностей, характерных для ВСМ [2].

Армирование материалов дисперсными частицами приводит к повышению прочности КМ за счет образования адгезионных взаимодействий между функциональными группами матрицы и наполнителя.

Слоистые композиционные материалы. В слоистых материалах волокна, нити, ленты, пропитанные связующим, укладываются параллельно друг другу в плоскости укладки. Плоские слои собираются в пластины. Свойства получаются анизотропными. Для работы материала в изделии важно учитывать направление действующих нагрузок. Можно создать материалы как с изотропными, так и с анизотропными свойствами.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >