Волокна влияние условий получения

Одно из условий получения жаропрочных композиционных материалов состоит в подборе такого сочетания матрицы и упроч-нителя, при котором отрицательное влияние взаимодействия если н не исключается, то сводится к минимуму. Эта задача решается тремя путями созданием диффузионных барьерных покрытий между волокном и матрицей, выбором матрицы, термодинамически равновесной с упрочнителем в условиях работы, и, наконец, использованием таких упрочнителей, прочность которых была бы малочувствительна к процессам взаимодействия. Как правило, на практике пользуются первыми двумя путями. [c.71]

Магний — борное волокно. Композиция магний—борное волокно является едва ли не единственной композицией на основе магния, получаемой методом диффузионной сварки под давлением. Исследование влияния технологических параметров изготовления материала на его свойства было проведено авторами работы [122 ]. Результаты исследования свойств композиций, полученных при температурах от 350 до 600° С, давлениях от 350 до 1400 кгс/мм и выдержке в течение 1 ч, позволили установить оптимальные условия получения композиционного материала Mg—В температура диффузионной сварки 525° С и давление 700 кгс/см . Свойства композиционного материала, полученного по этому режиму, представлены в табл. 29. Для сравнения в этой же таблице приведены свойства композиции близкой по составу, но полученной не по оптимальному режиму. [c.139]

Относительно малое число исследований было проделано по изучению влияния окружающей среды на усталостную прочность композитов, но полученные до сих пор результаты показывают, что усталостная прочность композитов в условиях однородного нагружения в заметной мере сохраняется и при повышенных температурах. Было показано, что влажность окружающей среды оказывает вредное действие на усталостную прочность алюминиевого сплава с направленной эвтектикой и композитов, армированных волокнами бора, при продольном расщеплении. [c.438]

Предел прочности при растяжении современных коммерческих углеродных волокон с плотностью —1,8 г/см колеблется в зависимости от их сорта в интервале от 1380 до 3450 МН/м (141 — 352 кгс/мм ), хотя предел прочности волокон, полученных в лабораторных условиях —6,9 ГН/м (704 кгс/мм"- ). Эти з начения обусловливают чрезвычайно высокий уровень удельных механических характеристик углеродных волокон. Обзор механических свойств коммерческих углеродных волокон приведен в работах [31, 32, 83, 85]. Следует отметить, что, хотя углеродные волокна представляют собой поликристаллические тела, они характеризуются высокой степенью преимущественной ориентации пачек углеродных слоев, определяющей высокий уровень прочности и модуля упругости вдоль оси волокон и оказывающей влияние на плотность, теплофизические и электрофизические свойства. [c.341]

Кварцевое стекло, обладающее небольшим коэффициентом термического расширения, большой теплостойкостью, химической устойчивостью и значительной прочностью, нашло широкое применение в промышленности для изготовления волокон и различного рода деталей в специальных установках, подвергающихся механическим нагрузкам. Высокая прочность отдельных нитей кварцевого стекла, изготовленных в лабораторных условиях, и небольшая величина прочности нитей, полученных в производственных условиях, вызвали необходимость провести за последнее десятилетие ряд исследований по выяснению причин, снижающих прочность промышленных изделий из кварцевого стекла. В результате проведения этих исследований было установлено, что основной причиной, вызывающей уменьшение прочности нитей, является наличие разного рода дефектов на их поверхности, которые возникают в массе расплавленного стекла при вытягивании нити из расплава и в процессе охлаждения ее до комнатной температуры. В производственных условиях наибольшее количество опасных трещин на поверхности нитей появляется в момент наматывания их на катушку. Существенное влияние на прочность волокна из кварцевого стекла оказывает также действие паров воды, присутствующих в атмосфере. [c.79]

Рассмотрим влияние условий получения углеродных волокон на их механические свойства. Модуль упругости углеродных волокон возрастает с увеличением температуры прогрева (рис. 2.4) [6]. Прочность при растяжении возрастает с ростом температуры прогрева на стадии карбонизации и снижается на стадии графитизации (рис. 2.5) [6]. Улучшение свойств в процессе карбонизации связывают с ростом ароматических фрагментов, из которых состоят углеродные волокна, с процессом взаимного сшивания этих фрагментов, повышением степени ориентации, усложнением текстуры волокон и другими факторами. Снижение прочности в процессе дальнейшего повышения температуры происходит вследствие порообразования, связанного с выделением газов при реакции неор- [c.33]

Аналитическое решение задачи было получено в виде суммы 1яда с конечным числом слагаемых, каждое из которьк соответствует вкладу волны, отраженной от определенного волокна. При условии упругого деформирования компонентов бьши исследованы различные ситуации, например разрушение одного волокна [113], одновременный разрьш всех волокон [45], одновременное разрушение произвольного количества рядом расположенных волокон [44], Полученные решения вьювляют динамические эффекты возникновения и распространения волн напряжений в волокнах, позволяют исследовать влияние жесткости компонентов, их объемных долей и инерционных свойств на уровень динамической перегрузки волокон, соседних с разрушившимися. [c.96]

Важнейшее условие получения хороших результатов при работе с электролитами кислого блестящего меднения — использование специальных, не дающих шлама, медных анодов марки АМФ, содержащих 0,03—0,06 % фосфора. Для более полного устранения вредного влияния шлама рекомендуется использовать анодные чехлы из кислотостойкого материала (например, из полипропиленового волокна) и вести электролиз при непрерывной фильтрации. Качество получаемых покрытий в значительной степени зависит от содержания С1 в электролите. При концентрации их меньше 0,030 г/л снижается блеск покрытий и образуются прижоги на острых углах деталей. Повышенное содержание С1 приводит к образованию матовых и блестящих полос на покрытии. В связи с этим электролиты следует составлять на деионизованной или дистиллированной воде. [c.92]

Все рассмотренные выше работы выполнены для двумерных моделей композитов. Поскольку волокнистые 1композиты трехмерны, можно ожидать, что полученные выше выводы применимы к трехмерным системам лишь с определенными ограничениями. Некоторые результаты были получены для цилиндрических систем, однако в таком композите трудно точно оценить влияние соседних волокон. Оуэн и др. [47] провели сопоставительный анализ плоскостной и цилиндрической моделей, но, к сожалению, объемные доли волокон в этих случаях были неодинаковыми. Каррара и Мак-Гэрри [11], исследуя в условиях упругой деформации поведение системы, содержащей одиночное волокно, пришли к выводам о важной роли передачи напряжений через концы волокна (порядка 20% общей нагрузки на волокно) и о возникновении поперечных напряжений у концов волокна. Эти радиальные и тангенциальные напряжения могут намного превосходить соответствующие напряжения в композитах с непрерывными волокнами так. в исследованной системе радиальные напряжения на поверх- [c.64]

При разработке совместимых с бором матриц должны быть учтены также следующие соображения. -Сплав должен быть стабильным, легко прокатываться в фольгу ужной для изготовления композита толщины (при использовании диффузионной сварки в твердой фазе), должен иметь изкую плотность и высокую прочность в условиях службы, а также обладать хорошей обрабатываемостью, необходимой для промышленного производства композита. Кляйн и др. [20] отметили, что легирование титановых сплавов теми элементами, которые снижают скорость реакции с борным волокном, вызывает переход титанового сплава в р-мо-дификацию, которая предпочтительна и при прокатке фольги. Максимальное содержание алюминия в р-сплаве ограничивается образованием а-фазы или фазы T13AI. На основе диаграммы состояния тройной системы Ti—V—А1 [10] за вероятный предел растворимости принято содержание алюминия 2,6%. Молибден, как и алюминий, оттесняется растущим диборидом. Влияние этого элемента было изучено более тодроб-но. В указанной выше работе [i20] отмечается, что при высоком содержании молибдена в дибо-ридной фазе образуется двуслойная структура (рис. 17). Для выяснения влияния содержания молибдена был исследован ряд р-сплавов. Полученные в этой работе константы скорости реакции k при 1033 К приведены в табл. 6. Чтобы определить вклад молибдена в k, была использована величина удельной скорости ре- [c.133]

Вплоть до 1964 г. ни одна из существующих теорий не могла дать полного представления о процессах, происходящих на поверхности раздела, и объяснить положительное влияние различных обработок на свойства волокон. По-видимому, обработка существенным образом влияет на свойства поверхности раздела, однако степень влияния на различные свойства волокон различна. Независимо от предаказаний любой теории необходимым условием для (Получения высокопрочных слоистых стеклопластиков, предназначенных для иопользования в разных условиях и, как правило, в течение длительного времени, является эффективная передача напряжений во (В1С6М объеме композита от волокна к волокну через поверхность раздела. Вероятно, обработка каким-то образом способствует не только упрочнению адгезионной связи на поверхности раздела, но и ее сохранению во времени, [c.28]

Для выяснения влияния предварительной обработки поверхности углеродных волокон на образование и качество покрытия были проведены опыты по осаждению меди на необработанное в окислителе волокно, подвергнутое термообработке в воздушной среде при температуре 500° С в течение 1 мин, и волокно, прошедшее обработку в 65%-ной HNOg в течение 5 мин. Дальнейшие сенсибилизация, активация и металлизация проводились в одинаковых условиях. В случае, если волокно не прошло окислительную обработку, часто происходит образование одной рубашки на группе элементарных волокон. На рис. 1, (см. вклейку) полученном на растровом электронном микроскопе, показана группа, состоящая из четырех элементарных волокон. При разрыве нити одно элементарное волокно было удалено из оболочки. Видно отслоение и самой оболочки, что свидетельствует о плохой адгезии покрытия к поверхности волокна. Следует также учитывать и крутку волокна, которая благодаря тесному контакту элементарных волокон между собой препятствует проникновению раствора внутрь. Характер разрыва углеродных волокон, прошедших предварительное окисление на воздухе или в растворе азотной кислоты, как правило, свидетельствует о хорошей адгезии покрытия к поверхности волокна. Анализ снимков позволяет сделать вывод о необходимости предварительной обработки углеродных волокон в окислительной среде. [c.149]

В полученном выше результате не принималось во внимание взаимодействие волокон. Однако следует иметь в виду, что в реальных условиях при больших Vf такое влияние должно проявляться. Райли [5.25] рассмотрел участок, на котором прерывается волокно и который окружен шестью другими волокнами (рис. 5.23). На этом участке нагрузка перераспределяется на шесть волокон, т. е. сила, действующая на каждое волокно, возрастет в 7/6 раза. В этом случае имеет место следующая зависимость [c.127]

Углеродные волокна формируются из трех различных ис ходных материалов вискозы, акриловых сополимеров и мезо фазной смолы. Исходным материалом для формирования угле-родо-графитовой матрицы таких композитов служат угольны деготь и нефтяные смолы, некоторые синтетические смолы или углерод, химически осажденный из паровой фазы. Исходные материалы не оптимизированы по своему составу. В процессе карбонизации угольного дегтя и нефтяных смол (при каталитическом крекинге сырой нефти) происходит образование некоторых упорядоченных фаз, оказывающих влияние на механические свойства композита. Большинство синтетических смол после карбонизации превращаются в хрупкий стекловидный углерод. Углерод, полученный химическим осаждением из паровой фазы, может суш.ествовать в нескольких морфологических модификациях (аморфной, столбчатой или пластинчатой), и конкретный вид морфологии матрицы определяется в основном условиями проведения эксперимента. [c.322]

Все современные коммерческие углеродные волокна разработаны для армирования полимерных матриц. Главная задача совершенствования таких волокон состоит в создании условий, обеспечивающих повышение предела прочности при межслойном сдвиге полимерных композиционных материалов, не превышающего обычно 3,5 кгс/мм . Для этого волокна подвергают окислительной обработке в жидкой или газообразной среде, существенно изменяющей их поверхностную структуру. Для низкомодульных углеродных волокон после обработки характерно формирование аморфного и разрыхленного поверхностного слоя, для высокомодульных — поверхностного слоя с графитоподобной структурой. Повышение прочности композиционных материалов при межслойном сдвиге вследствие окислительной поверхностной обработки углеродных волокон приводит обычно к некоторому падению предела прочности композиции при растяжении [53]. Влияние окислительной обработки на внешний вид углеродных волокон, полученных из полиакрилпитрильного и вискозного сырья, оказалось различным волокна на основе полиакрилнитрила после [c.353]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...