Материалы для матриц

Промышленные материалы для матриц [c.83]

Основными материалами для матрицы служат эпоксидные и полиэфирные смолы и полимеры сложных виниловых эфиров. Полиимиды, фенопласты н кремнийорганические смолы, при отверждении которых образуются продукты конденсации, труднее перерабатываются. В настоящее время большой интерес проявляется к использованию для специальных целей некоторых термопластов. [c.199]

Наиболее перспективными материалами для матриц металлических КМ являются металлы, обладающие небольшой плотностью (А1, Mg, Ti), и сплавы на их основе, а также никель — широко применяемый в настоящее время в качестве основного компонента жаропрочных сплавов. Свойства некоторых КМ на металлической основе представлены в табл. 14.5. [c.464]

При изготовлении труб сложного профиля, когда матрицу невозможно удалить механическим путем, материалы для матрицы выбирают такие, которые по окончании процесса можно выплавить или растворить. В связи с тем, что легкоплавкие сплавы и воск обладают усадкой, матрицы (сердечник) изготовляют из алюминия или его сплавов. Затем сердечник тщательно шлифуют и полируют, после чего его обезжиривают в органическом растворителе и в щелочном растворе. После активирования в смеси азотной и плавиковой кислот алюминиевый сердечник вначале затягивают в ванне с малой концентрацией кислоты при большой плотности тока, а затем наращивают дальнейший слой меди. По окончании наращивания алюминиевый сердечник растворяют в едком натре или соляной кислоте, а внутреннюю поверхность медной трубки покры-ват серебром. На рис. 62 представлен волновод, изготовленный методом гальванопластики. [c.145]

Материалом для матриц пресс-форм, изготовляемых холодным выдавливанием, служит электротехническая сталь Ст 3, аккумуляторная сталь А и малоуглеродистые стали 10 и 20. Исключительно высокой пластичностью обладает армко-железо, в котором можно получать методом выдавливания полости глубиной до 100 мм. Заготовки перед выдавливанием отжигают для снятия напряжения и повышения пластичности. [c.137]

Материалы на основе матрицы ФН обладают большей пористостью по сравнению с материалами на основе эпоксидной матрицы ЭДТ-10. Наличие высокой пористости в материале оказывает заметное влияние на характер его кривых деформирования при растяжении (рис. 5.18). Большая пористость порождает подвижность армирующего каркаса и создает нелинейность кривой деформирования а (е). Начало отклонения кривой от прямолинейности наступает при напряжениях (0,5—0,6) R (R — прочность при растяжении материала). Для материалов с матрицей ЭДТ-10 изменение линейного участка кривой деформирования начинается при напряжениях, близких к разрушающим. Влияния типа матрицы на [c.156]

КОМПОЗИТОВ, армированных сапфиром композиты с волокнами пониженной прочности (140 кГ/мм2) будут иметь такую же прочность при высоких температурах (>1373 К), какую имеют композиты, содержащие волокна с исходно высокой прочностью. Это означает, что в том случае, когда применение композитов определяется высокотемпературной и длительной прочностью (например, в качестве материалов для горячих частей газотурбинного двигателя), нецелесообразно при разработке композитов направлять усилия на усовершенствование процесса изготовления с целью повышения прочностных свойств имеющихся волокон выше того уровня, который имеется в композитах с Ni — Сг-матрицей (см. обсуждение выше). [c.344]

Композиты представляют собой материалы, объединяющие желаемые свойства или поведения двух или более составляющих материалов для получения большей жесткости, прочности и вязкости при меньшем весе (желательно без соответствующего увеличения стоимости). Виды микроструктуры таких материалов могут меняться в широких пределах от изолированных частиц, волокон, тромбоцитов или пластин, погруженных в непрерывную матрицу, до структур с взаимопроникающей пространственной решеткой. Некоторые встречающиеся в природе материалы, например асбест, и многие вещества органического происхождения, например дерево, хлопок, волос, кость, ведут себя как композиты. Кроме того, поведение, подобное поведению композитов, может быть присуще синтетическим полимерам вследствие вытягивания. Точные утверждения относительно процесса разрушения в композитах [c.177]

Значительные усилия направляются на разработку армированных волокнами металлических композитов, в которых металлическая матрица усиливается высокомодульными волокнами. Одна из главных целей разработки таких композитов состоит в использовании их в качестве конструкционных материалов для элементов конструкций, которые должны выдерживать высокие напряжения при повышенных температурах. Для подобного класса композитов кажется логически оправданным выбор вольфрамовых волокон благодаря их высокой прочности на растяжение как при комнатной, так и при повышенной температурах и благодаря их устойчивости при высоких температурах. Боль- [c.275]

Предварительные исследования по совместимости показали, что между волокном и матрицей в тугоплавких армированных волокнами жаропрочных сплавах возникают реакции легирования [50]. Также показано, что если реакции легирования возникают между матрицей и волокном, то свойства композита улучшаются. В результате был осуществлен ряд исследований для подбора пар материалов волокно — матрица, наиболее совместимых друг с другом. В [51] исследованы свойства длительной прочности при повышенных температурах (1093 и 1204 °С) для четырех проволок Т7М (молибден, 0,5% Т1, 0,08% 2г, 0,015% С) ЗВ (вольфрам, 3% рения) КР (вольфрам, 1% тория) и 21808 (промышленный вольфрам). Обнаружено, что проволоки 21808 и ЗВ были более совместимы с исследованными никелевыми сплавами, чем проволоки NF или Т2М. Овойства длительной прочности проволок в отсутствие материала матрицы были такие- же. [c.277]

Свойства бериллия также исследовались для определения возможностей его использования в качестве волокнистого армирующего материала для композитов с полимерной матрицей, если он сам имелся в достаточном количестве в форме пластичной проволоки. Высокий модуль (на 40% больше, чем у стали) и низкая плотность (на 30% меньше, чем у алюминия) сделали его привлекательным конструкционным материалом для авиации, и можно было надеяться, что пластичность проволок улучшит ударные свойства композита. В работе [62] опубликованы некоторые результаты по растяжению бериллиевой проволоки диаметром 0,005 дюйм. Она разрушалась вязко даже при комнатной температуре после удлинения примерно на 1—3%. Позднее [36] исследован более детально предел упругости проволоки и определено ее остаточное удлинение при различных уровнях нагружения. Кроме того, исследованы также свойства длительной прочности проволоки при комнатной температуре. Данные показывают уменьшение прочности с ростом продолжительности действия нагрузки, однако результаты имеют большой разброс. [c.278]

Работа разрушения композиционных материалов. Работа разрушения является важной инженерной характеристикой, во многом определяющей пригодность материалов для изготовления из них деталей и конструкций. Для волокнистых композиций общая работа разрушения значительно больше суммы работ разрушения составляющих с учетом их объемных долей. Это связано с тем, что при разрушении волокнистых композиций существуют специфические механизмы рассеяния энергии, такие как вытягивание волокон из своих гнезд и связанная с этим работа разрушение связи по поверхности раздела волокно—матрица. Последний процесс также связан с затратой энергии В случае пластичных матриц, например металлических, большой вклад в работу разрушения композиций вносит работа пластической деформации G . Таким образом, общая работа разрушения композиции будет состоять из трех слагаемых [c.23]

Для полной характеристики композиционного материала необходимо указать природу каждого из его компонентов. Так, например, композиционный материал углерод—углерод относится по природе матрицы к группе композиций с матрицей из неметаллических элементов, по природе армирующего компонента к группе композиций со вторым компонентом из неметаллических элементов. Углепластики относятся по природе матрицы к группе композиционных материалов с матрицей из органических соединений, по природе армирующего компонента к группе со вторым компонентом из неметаллических элементов. [c.55]

Для сварки материалов с матрицей А1—7% Zn между собой и со сплавом 6061 в качестве присадочного материала может быть использован сплав 4043. Этот метод требует тщательного контроля температуры и автоматизации процесса. [c.197]

Снижение прочности на изгиб отмечено только для материалов с матрицей из сплава 2024. [c.228]

К группе изотропных композиционных материалов относят материалы, для армирования которых используют наполнитель в виде рубленых коротких волокон, соизмеримых с диаметром, сплошных и полых сфер и микросфер, порошков и других мелкодисперсных компонентов. В таких материалах армирующий наполнитель хаотически перемешан со связующей матрицей. Напряженно-деформированное состояние такого материала аналогично однородному изотропному материалу. В зависимости от назначения изделия в качестве наполнителя изотропных композиционных материалов используют синтетические, минеральные и металлические компоненты. В качестве связующей матрицы применяют термореактивные полимеры и термопластичные (эпоксидные, полиэфирные, полиамидные, полистирольные, поливинилхлоридные, фенольные и другие смолы и их комбинации), а также металлы, обладающие высокими адгезионными свойствами к наполнителю. [c.5]

Коррозионная стойкость на воздухе и в электролитах большинства материалов с матрицами из алюминия и магния в общем ниже, чем у гомогенных сплавов. Особенно она понижается, когда воздействию коррозионной среды подвергаются торцы материала. При этом происходит усиленное растворение матрицы вследствие ускоряющего воздействия волокон и других упрочняющих фаз, являющихся катодами. Для защиты от коррозии следует применять те же методы которые используются для обычных алюминиевых и магниевых сплавов с исключением контакта с коррозионной средой торцов материала. Коррозионностойкими материалами могут считаться композиционные материалы с матрицами на основе титана, свинца, меди. Особые преимущества могут быть достигнуты по характеристикам усталости п по торможению развития коррозионных трещин. [c.79]

На фиг. 371 дан чертёж штампа для этой детали. Ввиду того что наиболее изнашивающейся частью штампа является матрица, она выполнена сменной. Материалом для матрицы служит сталь ЗХВ8, причём наиболее истирающиеся ее внутренние поверхности нитрируются.. [c.422]

Исходным материалом для матриц служат синтетические органические смолы с высоким коксовым остатком (феноло-формальдегидные, фу-рановые, эпоксидные и др.). Термоактивные смолы обладают хорошей [c.462]

Материалом для матриц прессформ обычно служат малоуглеродистые цементуемые стали марок Э А 10 20, обладающие хорошими пластическими свойствами. Исключительно высокой пластичностью характеризуются стали Э А, позволяющие получать самые сложные и глубокие полости. Широкое применение находят выдавленные матрицы из стали 12ХНЗА. [c.199]

Известно, что полиимиды - вьюокоэффективные материалы для матриц трибологи ческих изделий, эксплуатируемых в вакууме. В то же время их антифрикционные свойства на воздухе сравнительно низки. В связи с этим в КБ с помощью методов ИК-спектрального анализа, рН-метрии, термографии, калориметрического анализа, рентгенофафии проводятся глубокие исследования по изучению взаимодействия полиимид-ных циклов с наполнителями различной химической природы. Большой объем исследований проведен в этом направлении с политетрафторэтиленом и дисульфидом молибдена в качестве наполнителей для повышения трибологи ческих свойств пол ИИ МИД ных композиций, эксплуатируемых в воздушных, а также в химически активных газовых средах. [c.157]

МПа 0 = 1000 МПа = = 73 100 МПа. Данные табл. 5.15 свидетельствуют о хорошем согласовании экспериментальных и расчетных значений модулей упругости всех трех типов материалов в направлениях основного армирования. Это справедливо и для модуля упругости трансверсального направления материалов с малой пористостью, т. е. изготовленных на основе матрицы ЭДТ-10. Для материалов с матрицей ФН, пористость которых составляет 13,9%, экспериментальные значения Ех значительно ниже расчетных. Особенно большое расхождение между экспериментальными и расчетными значениями имеется для модулей сдвига, причем лучшее соответствие наблюдается для модуля сдви-га Охуу чем для и Оух (см. табл. 5.15). Совпадение расчетных и экспериментальных значений модулей сдвига наблюдается для материалов с матрицей ЭДТ-10. Данные позволяют не только качественно, но и количественно оценить влияние типа полимерной матрицы на изменение модулей упругости и сдвига трехмерноармирован-ных материалов. [c.158]

Типичные характеристики углерод-углеродных материалов ЗП, матрица которых получена методом газофазного осаждения, а также комбинированным методом, приведены в табл. 6.21. Каркас изготовляли из полиакрилнитрильных волокон с одинаковым шагом их расположения по трем ортогональным направлениям. Данные табл. 6.21 свидетельствуют о том, что равномерное распределение волокон в каркасе при использовании метода газофазного осаждения для формирования матрицы не приводит к отклонению свойств материала по направлениям армирования. Комбинированный же метод создания матрицы приводит к существенному различию в некоторых свойствах материала по направлениям армирования. [c.188]

Веррен и Норрис [178] показали, что возможны такие схемы армирования слоистых материалов, для которых матрица жесткости в плоскости пластины [Ац соответствует изотропному телу, т. е. коэффициенты жесткости одинаковы для всех направлений. Условия, которым должна удовлетворять в этом случае структура материала, можно сформулировать следующим образом [c.173]

Это отношение не зависит от значения постоянной В и от величины радиуса вершины трещины, что позволяет исключить две неопределенные величины, привлекаемые теорией. Для типичных значений свойств материалов отношение равно 5, что согласуется с величинами 0,1 и 0,5 мкм на рис. 3. Это отношение должно оставаться постоянным и при других значениях первой критической толщины, однако для матриц Ti40A и Ti75A были получены значения соответственно 2 и 1,7. С точки зрения Меткалфа [18], предположение о неразвивающейся трещине было наиболее серьезным источником ошибки, особенно по достижении второй критической толщины 0,5 м м, когда из-за диссипации упругой энергии трещина, зародившаяся в дибориде, распространяется, по всей вероятности, через волокно . С учетом этого замечания отношение второй и первой критических толщин должно быть меньше. [c.161]

В работе [16] исследована длительная прочность двух материалов с никелевыми матрицами, армированных вольфрамовой проволокой, содержаш,ей менее 0,01 % включений (в основном, двуокиси кремния) и занимающей примерно 40% объема. Материалы матрицы — Нимокаст 258 и ЕРВ 16. В работе обнаружено, что добавка тонкой вольфрамовой прово.чоки (0,01 дюйм диаметром) оказывает малое или вообще не оказывает усиливающего действия на матрицу, исключение представляет случай, когда температура превьппала 900 °С. Интересно отметить, что модули Юнга волокна и матрицы при комнатной температуре в этом случае очень близки (55-10 фунт/дюйм для волокна и 30 X X 10 фунт/дюйм для матрицы). При высоких температурах испытания 1000 и 1100 С прочностные свойства вольфрамовой проволоки улучшаются, в особенности прочность при разрушении. На рис. 23 представлена зависимость 100-часовой прочности от температуры. В этой же работе [16] приведены и другие испытания, предпринятые для того, чтобы выяснить, как влияет степень армирования на длительную прочность, но полученные результаты, вероятно, недостаточны для каких-либо выводов. Другая часть работы [16] состоит в исследовании влияния диаметра волокна на прочность композитов. Здесь, кажется, существует противоречие между свойствами при кратковременном растяжении и длительных нагружениях при высоких температурах. Для кратковременного нагружения чем тоньше проволока, тем она прочнее, а при продолжительном нагружении и повышенных температурах тонкие вольфрамовые проволоки теряют свои качества быстрее, чем толстые, вероятно, из-за рекристаллизации в поверхностных слоях и реакции между волокном и матрицей. [c.301]

Регулирование анизотропии прочностных свойств в этих материалах связано со схемой армирования, являющейся также одним из важных технологических параметров. При ортогональной схеме укладки слоев армирующих волокон прочность (сг , а ) и модуль упругости Е , Еу) пропорциональны объемному содержанию волокон, расположенных в матрице в направлении растягивающих или сжимающих сил. При постоянном объемном содержании волокон изменение угла армирования однонаправленных материалов для уменьшения анизотропии прочностных свойств одновременно приводит к снижению прочностных свойств материала и в других направлениях. [c.32]

Титан — борное волокно. По сравнению с алюминиевыми и магниевыми материалами изготовление композиционных материалов на основе титана и его сплавов требует применения довольно высоких технологических температур, достигающих 800—1000° С. При этих температурах борное волокно без защитного покрытия активно взаимодействует с титановой матрицей с образованием боридов титана. Само же волокно в результате взаимодействия сильно разупрочняется. В связи с этим борные волокна без покрытий практически не применяют для упрочнения титановых композицрюнных материалов. Для этих целей применяют волокно борсик. Следует отметить, что из-за весьма высокого уровня прочности современных титановых сплавов, достигающего более 140 кгс/мм , и сравнительно малой плотности, равной 4,5 г/см- эффект от упрочнения их борными волокнами не очень велик и более существенным является повышение путем армирования жесткости титановых сплавов. [c.140]

Химическое меднение. Химическое меднение является одним из немногих способов получения композиционных материалов на основе меди и его сплавов, армированных углеродным волокном. Введение углеродных волокон в медные сплавы целесообразно в некоторых случаях, когда требуется материал с высокими элек-тро- и теплопроводностью, близкими к соответствующим характеристикам меди, но более прочный, с более низким температурным коэффициентом линейного расширения. Кроме того, он может служить и хорошим материалом для высокопрочных, самосмазываю-щихся ПОДЦ1ИИНИКОВ трения. Часто химическое меднение исполь-зуют для улучшения смачиваемости углеродных волокон или нитевидных кристаллов в процессе изготовления композиционных материалов на основе алюминиевых сплавов методом пропитки жидким расплавом, либо в качестве подслоя на этих унрочните-лях, образующего плавящуюся эвтектику в контакте с металлом матрицы, используемым в виде тонких фольг при горячем прессовании. [c.186]

Созданы беэвольфрамовые керметы систем. карбид титана — железо и карбид титана — сталь. Керметы системы окись алюминия — вольфрам — хром применяют в качестве высокотемпературных эрозионностойких материалов, для изготовления специальных огнеупоров, защитных чехлов термопар, матриц для горячей экструзии труднодеформируемых металлов и сплавов и т. п. Изделия из этих керметов получают методом горячего прессования. Для снижения пористости в кермет добавляют до 1 процента Никеля. [c.84]

Основой огромного большинства слоистых пластиков низкого давления и некоторых видов материалов высокого давления является эпоксидная смола. Наиболее вероятными кандидатами для матриц стеклопластиков низкого давления, работающих при низких температурах, являются эпоксидные системы. Система Polaris (Е-787, 58-68R), не содержащая пластификатора, но литературным данным, обладает наилучшими свойствами при низких температурах [6]. Система Е-815/Versamid 140 имеет средние характеристики. По мере увеличения содержания пластификатора вплоть до соотношения 1 1 эластичность материала возрастает. В работе [9] имеются сведения относительно поведения системы при низких температурах. Однако главное, что привлекает внимание к этой системе, это сочетание достаточной прочности при комнатной температуре со стойкостью к термическим ударам при охлаждении. Смолу успешно используют в неметаллических сосудах Дьюара и криостатах. [c.76]

Испытывали композиционные материалы с матрицами из полиэфирной, поливиниловой и эпоксидной смол, упрочненных стекловолокном и стеклотканью. С одной стороны, однонаправленные волокнистые композиции обладают повышенными прочностными свойствами на сжатие, с другой стороны, что нежелательно, — повышенной теплопроводностью. Для грубой оценки влияния способа армирования сравнивают отношение предела прочности на сжатие к теплопроводности [3]. [c.371]

Усталостной прочности композитов, у которых связующими являются термопластические смолы, посвящены работы [6.51—6.54] и др. На основании полученных результатов можно сделать вывод о том, что в большинстве случаев диаграмма 5—N оказывается нелинейной. На рис. 6.56 приведены диаграммы, полученные для случая использования поликарбонатной матрицы [6.53], а на рис. 6.57 — диаграммы для матрицы из нейлона 66 [6.54]. В указанных случаях испытания на усталость проводились согласно стандарту ASTMD-671 Американского общества по испытаниям материалов. [c.195]

Ферритами, или оксиферами (MeOFejOa, где Me — символ двухвалентного металла) называют металлокерамику из мелких порошков окислов железа (FejOa) и окисей двухвалентных металлов (МпО, MgO, ZnO, NiO и др.), спеченных в особых условиях. Они обладают высокими (устойчивыми) магнитными и электрическими (полупроводниковыми) свойствами и являются незаменимыми материалами для современных радиоэлектронных аппаратов (ферритовые матрицы, запоминающие устройства и другие элементы [c.114]

Ферритами (оксиферами) называют металлокерамику из мелких порошков окислов железа (РегОз) и окисей двухвалентных металлов (МпО, MgO, ZnO, NiO и т. д.), спеченных в особых условиях с образованием соединений в виде МеОРеаОз, где Me — символ двухвалентного металла. Они обладают высокими (устойчивыми) магнитными и электрическими (полупроводниковыми) свойствами и являются незаменимыми материалами для современных радиоэлектронных аппаратов, так как дают возможность создавать ферритовые матрицы, запоминающие устройства и другие элементы электронно-вычислительных машин. Ферриты изготовляются в виде 1 отовых твердых хрупких изделий, допускающих обработку только шлифованием. [c.209]

Комплект оборудования состоит из 1) набора металлических матриц с разными базами и типами сеток 2) валиков из желатины — одного для на-иесеиия краски на матрицу и другого для переноса сетки с матрицы на исследуемую деталь 3) приспособления для установки матрицы и испытуемых образцов 4) зеркального стекла для раскатывания краски 5) материалов для работы (печатные краски, бензин для очистки и снятия краски, глицерин для смягчения валиков). [c.518]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...