Композиционные материалы титан — бор

A. Композиционные материалы титан — бор..................304 [c.277]

А. Композиционные материалы титан — бор [c.304]

Существует ряд ограничений в отношении условий, при которых могут быть получены практически полезные кинетические данные. Важными являются следующие три требования 1) подобие геометрических условий существующим в композиционных материалах, 2) подобие толщины слоя продуктов реакции толщинам, встречающимся в композиционных материалах и 3) подобие температур температурам, представляющим интерес для производства и применения композиционных материалов. Следует напомнить, что согласно рис. 6 зоны взаимодействия толщиной до 20 ООО А представляют основной интерес в случае композиционных материалов титан — бор. [c.309]

Более совместимые матрицы могут представлять лишь один из подходов к решению этой проблемы. Другой подход — развитие непрерывных методов производства. Они обладают двумя преимуществами одно из них состоит в том, что продолжительность воздействия температуры может быть резко уменьшена, что позволило бы применять более высокие температуры второе — в локализации процесса изготовления композиционного материала, благодаря чему снижается усилие уплотнения. Примерами такого производства можно считать непрерывные методы изготовления, продемонстрированные для системы титан — бор, а также экструзию или горячую прокатку композиционных материалов титан — бериллий. [c.335]

Хотя данное введение к теме композиционных материалов с титановой матрицей основывается преимущественно на систем титан — бор, сделанные замечания имеют более общее значение-Например, из табл. 1 следует, что титановые сплавы менее несовместимы но термическому расширению с остальными доступ-ными армирующими материалами, чем другие возможные матрицы. [c.279]

Карбид кремния 38 Кинетика реакции титан — бор 294 титан — карбид кремния 295 Композиционные материалы алюминий — бериллий 45 алюминий — бор 421 алюминий — стальная проволока 45 [c.499]

В композиционных материалах титан — бор можно получить свойства, подчиняюш,иеся правилу смеси, несмотря на то, что извлеченные волокна обладают заметно пониженной прочностью. [c.307]

Теперь обратимся к экспериментальным результатам исследования влияния химического взаимодействия на прочность в продольном направлении композиций третьей и псевдопервой группы. В частности, рассмотрим, как влияют изотермические отжиги на прочность в продольном направлении композиций титан—борное волокно, титан—волокно карбида кремния. Все эти композиции относятся к третьей группе. Среди композиционных материалов псевдопервой группы рассмотрим алюминий—борное волокно, алюминий—карбид кремния или волокна бора с покрытием карбида кремния, магний—борное волокно. [c.76]

Комплексные методы. Характерной особенностью современных полимерных композиционных материалов (стеклопластиков, боро-пластиков, углепластиков, асбопластиков, пенопластов и др.) является существенная неоднородность структуры, обусловленная неравномерным распределением наполнителя и связующего, анизотропия свойств, существование специфических только для этих материалов различных дефектов, высокая удельная прочность, значительные величины звуко-, тепло- и электроизоляционных свойств. Поэтому выбор наиболее эффективного комплекса методов и средств неразрушающего контроля этих материалов с учетом особенностей их структуры и свойств представляется актуальной задачей. Перенесение эффективных неразрушающих методов и средств контроля для металлов на композиционные материалы будет неправильным в связи со специфичностью свойств и структуры композиционных материалов. Так для металлов (стали, алюминий, титан, сплавы и т. д.) наиболее эффективным являются высокочастотные ультразвуковые (I мГц и выше), электромагнитные, рентгеновские, тепловые методы. Однако для полимерных композиционных материалов данные методы не будут эффективными. [c.103]

L Исходя из задач, поставленных в этом томе, слоистые композиционные материалы рассматривают как материалы, упрочнен-ныедповторяющимися слоями упрочняющего компонента с высоким модулем упругости и прочностью, которые располагаются в более пластичной и хорошо обрабатываемой металлической матрице. Межпластинчатые расстояния имеют микроскопический размер, так что в конструкционных элементах материал может рассматриваться как анизотропный и гомогенный в соответствующем масштабе. Эти композиции относятся к конструкционным материалам, и поэтому не включают многие типы плакированных материалов, в которых сдой может рассматриваться как конструкционный элемент с защитным от окружающей среды покрытием, являющимся вторым компонентом конструкционного материала. В качестве примера конструкционного слоистого композиционного материала можно привести композицию карбид бора — титан, в которой упрочняющим повторяющимся компонентом служат пленки карбида бора толщиной 5—25 мкм, полученные методом химического осаждения из паров. Другим примером являются эвтектические композиционные материалы, такие, как Ni—Мо и А1—Си, в которых две фазы кристаллизуются в виде чередующихся пластинок. Оба этих эвтектических композиционных материала состоят из пластичной металлической матрицы, упрочненной более прочной пластинчатой фазой с более высоким модулем упругости. [c.20]

Концентрация напряжений у концов разрушенного волокна также может снижать эффективную прочность композиции. В композиционных материалах трещина, распространяющаяся в направлении, перпендикулярном приложенной растягивающей нагрузке, может быть остановлена на поверхности раздела волокно — матрица вследствие того, что максимальное напряжение у вершины трещины в матрице приблизительно равно пределу прочности матрицы и мало по сравнению с напряжением разрушения волокна. Например, в композиции алюминий — бор напряжение у вершины трещины по мере ее распространения в алюминии равно 350 МН/м (35 кгс/мм ), а локальная прочность волокна обычно близка к 4,2 ГН/м (420 кгс/мм ). Этот механизм притупления вершины трещины изображен на рис. 12. В связи с этим концентрация н нряжений вокруг вершины трещины не приводит к нестабильному росту трещин в этой системе. Однако в системе титан — окись алюминия, где отношение прочности волокна к прочности матрицы 2 1, такая концентрация напряжений у вершины трещин может сильно охрупчивать или o Jraблять композицию. [c.32]

ПОПЫТКИ упрочнить титан оказались безуспешными из-за его высокой реакционной способности, приводившей к сильному взаимодействию металла с бором, а также с другими волокнами. Внимание было переключено на алюминий как на матрицу для борных волокон, при этом были получены обнадеяшвающие результаты, а интерес к титану ослаб. Однако в связи с медленным решением проблем совместимости интерес к композиционным материалам с титановой матрицей возобновился. Были установлены причины ухудшения свойств, вызванного несовместимостью. В связи с этим научные представления о композиционных материалах с титановой матрицей, по-видимому, более обоснованы, чем для большинства других матриц и систем. [c.278]

Высокоскоростная технология изготовления была первым методом, продемонстрированным в работе Шмитца и Меткалфа [25]. С ее помощью была показана выполнимость правила смеси в системе, испытавшей реакцию. Использованные технологические операции будут рассмотрены ниже применительно к системе титан — бор. Композиционные материалы в виде ленты были изготовлены с помош,ью электрического нагрева фольг и волокон в процессе их прохождения между подогретыми валками. Ориентировочно типичные температуры процесса составляли около 1800° F (982° G), а время выдержки при температуре 1—2 с. Измеренная толш ина слоя диборида титана была меньше 500 А и находилась в соответствии с расчетным значением для этой выдержки, вычисленным исходя из параметров реакции, определенных Шмитцем и Меткалфом [25]. Ленты, полученные с помощью данного процесса, содержали 30 об. % борных волокон и обладали свойствами, не отличавшимися от предсказанных. Прочность таких лент равна 140 ООО—145 ООО фунт/кв. дюйм (98,4—101,9 кгс/мм ) при содержании примерно 25 об. % бора в матрице Ti (75А). Последняя имела прочность 75 ООО фунт/кв. дюйм (52,7 кгс/мм ) при деформации, разруша,ющей композиционный материал таким образом было продемонстрировано значительное упрочнение. Модуль упругости составлял 27 X X 10 фунт/кв. дюйм (18 983 кгс/мм ). Эта работа рассмотрена ниже в разделе композиционных материалов типа титан — бор. [c.292]

Наиболее важными факторами, способными повлиять на предпочтение композиционного материала с титановой матрицей материалу с менее прочной матрицей, являются свойства во внеосевых направлениях и связанные с дорогостоящим методом трудности изготовления. Преимущества большей изотропности, достижимой с титановой матрицей, можно проиллюстрировать на примере системы титан — бериллий. Был изготовлен горячепрессованный материал Ti — 6% А1—4% V с применением 35 об. % переплетеной бериллиевой проволоки, обладавший в обоих главных направлениях модулем упругости 24-10 фунт/кв. дюйм (16 874 кгс/мм ) и прочностью 147 000 и. 84 ООО фунт/кв. дюйм (103,3 и 59 кгс/мм ) в продольном и поперечном направлениях. Композиционные материалы одноосноармированные бором (с покрытием или без него) обнаружили близкие значения жесткости в двух главных направлениях, но отличались значительно большим расхождением прочности вследствие расщепления волокон. В связи с этим представляется вполне очевидным, что одно из направлений будущих работ будет связано с попытками производителей волокна повысить прочность волокон этого типа в диаметральном направлении. Как указывалось ранее, заметное начало этому положило внедрение волокон диаметром 5,6 мил (0,14 мм). [c.333]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...