Волокна борные

К неметаллическим относятся волокна борные, углеродные, карбида кремния, окиси алюминия, окиси циркония, нитевидные кристаллы карбида и нитрида кремния, окиси и нитрида алюминия и др. К металлическим армирующим компонентам относятся во- [c.33]

Стеклянное волокно Органическое (арамидное) волокно Углеродное волокно Борное волокно [c.14]

Стеклянное волокно Е Асбесто- вое волокно Борное волокно Углеродное волокно Отвержденное связующее [c.188]

На рис. 2 показано распределение прочности, реализуемой в результате испытания при растяжении моноволокон промышленного борного волокна. Борное волокно имеет модуль упругости 40 070—40 770 кгс/мм и упругую, вплоть до разрушения, деформацию. Плотность борного волокна диаметром 140 мкм равна 2,55 г/см при комнатной температуре. Борное волокно удобно в обращении и нечувствительно к поверхностному абразивному [c.426]

Алюминиевые матричные сплавы 427 Алюминием плакированный 79, 80 Алюминий, армированны й волокнами борными 424 углеродными 340 Аморфная структура 39 Анизотропия механических свойств 152 [c.499]

Алюминиевый сплав -j- 50% борного волокна 1200 1100 1050 1000 950 — 900 800 [c.71]

Магний-f-25% борного волокна 920 — 900 — 770 — 730 650 [c.71]

Магний-f 50% борного волокна 1200 — — — — — — 800 [c.71]

Прочность борного волокна в поперечном направлении, по-видимому, невелика. Об этом можно судить потому, что на микрофотографиях шлифов разорванных композитов обнаруживаются продольные трещины. [c.688]

Стеклянные, борные и углеродные волокна следуют закону Гука до момента разрыва, поэтому удлинение при разрыве невелико и энергия, затрачиваемая на разрушение, низкая. Органические волокна обнаруживают некоторые пластические свойства, диаграмма растяжения в конце искривляется, уменьшая свой наклон, и площадь под диаграммой, т. в. работа разрушения, может быть больше, чем у более жестких борных и углеродных волокон. [c.689]

Борные волокна и алюминиевая матрица. . . 9,2 3 Параллельное [138, 139] [c.266]

Так как волокнистые композиты используются наиболее часто, следует остановиться на их составных частях. Чаще всего употребляются стеклянные, борные (с вольфрамовой сердцевиной) и углеродистые (графитовые) волокна. Стеклянные волокна обычно имеют круговое поперечное сечение. Поперечные сечения борных волокон тоже круговые, но с неровными краями (как у кукурузного початка). Графитовые волокна могут обладать поперечными сечениями либо круговой, либо крайне нерегулярной формы в зависимости от способа их изготовления. [c.64]

Механическая связь. Чисто механическая связь предполагает отсутствие всяких источников химического взаимодействия. Она может образоваться при механическом сцеплении (например, в случае борных волокон со структурой кукурузного початка) или из-за трения, возникающего между волокном и матрицей при стеснении последней. [c.79]

Механическая связь возникает в том случае, когда упрочни-тель имеет шероховатую поверхность. Такую поверхность имеют борные и другие волокна, выращенные осаждением из пара. Хилл и др. [16] исследовали этот тип связи, измеряя прочность армированного вольфрамом алюминия с различными степенями механического сцепления. Вольфрамовую проволоку диаметром 0,203 мм стравливали до 0,155 мм на длине 2,5 мм, оставляя диаметр неизменным на длине 0,63 мм. Композит с 12% волокна изготовляли путем вакуумной пропитки расплавленным алюминием. По результатам испытаний на продольное растяжение были оценены три состояния материала (табл. 1). [c.80]

Так называемые статистические теории прочности были разработаны первоначально в целях описания результатов испытаний на усталость и предсказания прочности элементов машин, находящихся под действием переменных нагрузок. Краткие сведения об усталости были сообщены в одном из параграфов предпоследней главы ( 19.10). Здесь мы заметим, что результаты испытаний обнаруживают большой разброс, и поэтому современная точка зрения на расчет изделий состоит в том, что мы не можем с абсолютной достоверностью гарантировать прочность изделия, а можем лишь утверждать, что вероятность его разрушения достаточно мала. В основе одной из таких статистических теорий лежит гипотеза слабого звена. Существо этой гипотезы состоит в следующем. Тело мыслится составленным из большого числа структурных элементов, каждый из которых имеет свою локальную прочность. Разрушение всего тела в целом происходит тогда, когда выходит из строя хотя бы один структурный элемент. Для массивных тел такое предположение чрезмерно упрощает фактическое положение дел для разрушения тела как целого, вероятно, необходимо, чтобы вышла из строя некоторая группа элементов, именно так строятся более сложные и совершенные теории. Но для моноволокна гипотеза слабого звена правильно отражает существо дела. Прямое микроскопическое обследование поверхности волокна — борного, угольного или иного — показывает, что на волокне всегда имеются разного рода дефекты — мелкие и крупные. Эти дефекты расположены случайным образом. Прочность образца волокна длиной I определяется прочностью его наиболее слабого дефектного места и, таким образом, является случайной величиной. Результаты испытаний партии из некоторого достаточно большого числа волокон п представляются при помощи диаграмм, подобных изображенной на рис. 20.3.1. Число волокон, разорвавшихся при напряжен1[и, ле- [c.689]

Магний, армированный волокнами борными 91, 139 углеродными 87 Матричные спллвы 107, 180, 196 Металлизация волокон 181 Л етоды соединения [c.253]

Неметаллические волокна — борные, углеродные, карбида кремния, оксида алюминия, оксида циркония, нитевидные кристаллы карбида н нитрида кремния, оксида и иитрнда алюминия и др. Металлические армирующие — волокна (проволока) бериллия, вольфрама, молибдена, стали, титановых и других сплавов. [c.352]

Борные волокна. Борные волокна получают осаждением бора из газовой фазы (ВСЬ + Н2) при 1100—1200 С на предварительно нагретую и очищенную вольфрамовую проволоку диаметром 12 мкм. В результате осаждения образуется сердцевина из боридов вольфрама (WB, W2B5, WB4) диаметром 15—17 мкм, вокруг которой располагается слой поликристалличе-ского бора. Диаметр полученного таким образом волокна бора —- в пределах от 70 до 200 мкм. [c.268]

Бороволокниты содержат в качестве армирующего наполнителя борные волокна. Борные волокна используются в виде отдельных нитей непрерывной длины диаметром 100 или 150 мкм, однонаправленных лент различной ширины, в которых параллельные борные волокна сплетены стеклянной нитью для придания формоустойчивости, листового шпона, тканей. [c.291]

Безфлюсовая пайка борадюминиевых композиционных материалов в печи может быть осуществлена по стандартным технологическим режимам, применяемым при пайке алюминиевых сплавов, если при этом не происходит разупрочнения волокна. Стандартная технология заключается в помещении менаду соединяемыми деталями припоя в виде фольги и пайке в печи при наличии давления, обеспечивающего хороший контакт. При пайке материала с волокном борсик и матрицей из сплава 6061 или 1100 в качестве припоя может применяться фольга сплава 713 (А1— 7% Si) или 718 (Л1 — 12% Si), поскольку процесс пайки при температуре 590—610° С не приводит к разупрочнению волокна. Борное волокно при этих температурах разупрочняется в течение 1ескольких минут. Другие сплавы-припои, имеющие более низкие температуры плавления, такие, как 719 (А1 — 2,5% Си—9,5% Si), более перспективны, особенно если они изготовляются в виде фольги. [c.449]

Композиционные материалы, представляющие собой легкие сплавы, армировашые высокомодульными и высокопрочными волокнами борными, углеродными или волокнами карбида кремния, находят все большее применение в различных отраслях техники, и в первую очередь в авиационной и космической технике [151, 197], Наиболее интенсивно ведутся работъгпо улучшению свойств бороалюминия и углеалюминия. [c.187]

Внутри каждой in3 перечисленных груип композиционные материалы можно классифицировать различными способами по виду материала компонентов, их размерам, форме, ориентировке, а также по назначению или методу получения. Например, волокнистые материалы по виду матрицы делят на металлические, полимерные и керамические по виду волокон —на материалы, армированные проволокой, стеклянными, борными, углеродными, керамическими и другими волокнами или нитевидными кристаллами по размерам волокон — на материалы с непрерывными или короткими (дискретными) волокнами по ориентировке волокон — на материалы с однонаправленными или ориентированными в двух и более направлениях волокнами. [c.635]

ОДНОГО И ТОГО же материала можно говорить не о постоянной характеристике, а о ее статистическом распределении. Если модуль упругости и предел текучести меняются в узких пределах и расчет по средним значениям достаточно достоверен, то прочность хрупких материалов и их структурных составляющих должна рассматриваться как случайная величина и отвлечься от ее статистического характера принципиально невозможно. Именно статистическая теория позволяет объяснить и оценить количественно так называемый масштабный эффект прочность большого изделия всегда оказывается меньше, чем прочность малой его модели (после пропорционального перерасчета, конечно). Изложение современных статистических теорий прочности заняло бы слишком много места, однако некоторые сведения нам представлялось необходимым сообщить. Эти сведения особенно существенны для понимания природы прочности современных композитных материалов, состоящих из полимерной или металлической матрицы, армированной угольным, борным илп иным высокопрочным волокном. Разброс свойств армирующих волокон довольно велик и для нопимания того, в какой мере эти свойства могут быть реализованы в композите, необходимо некоторое представление о статистической природе его прочности. Именно поэтому изложение элементов статистической теории будет дано ниже, в гл. 20. [c.654]

Кристаллические зерна бора растут на поверхности вольфрамовой нити, образуя ноликристаллическую структуру с радиальной ориентацией. Дефекты поверхности нити порождают неправильности кристаллической структуры и создают дефекты волокна, снижающие его прочность. Отсюда — высокие требования к чистоте поверхности вольфрамовой нити. Возможность замены вольфрама нитями из стеклоуглерода обсуждалась в литературе, некоторый практический опыт в этом направлении имеется, однако после нескольких лет работы и большой рекламы (фирма АВКО в США) борного волокна на угольной подложке на рынке практически нет. [c.687]

Композиционные материалы на основе системы двух нитей целесообразно изготовлять из различных по механическим свойствам армирующих волокон. Высокомодульнь]е углеродные или борные волокна могут быть расположены в направлении утка и частично в направлении основы. Арматуру, искривленную в направлении основы, изготовляют из стекловолокна. При таком комбинировании разных волокон можно значительно повысить жесткость и прочность в направлении основы и утка без заметного снижения прочности на отрыв в трансверсальном направлении и сопротивляемости сдвигу. Хороший эффект в повышении монолитности и надежности таких структур достигается также за счет модифицирования волокон 34]. [c.12]

Борные волокна (10%) и карбонизованное фе- дольная [c.266]

Возможность регулирования газовой или паровой фазы очень важна для воспроизведения условий, существующих при изготовлении и эксплуатации композита. В гл. 10 Бонфилд описывает заметное влияние состава газовой атмосферы на смачиваемость нитрида кремния алюминием, что может служить основой для выбора оптимальной атмосферы изготовления композитов. С другой стороны, Баше [5] приводит результаты исследований совместимости борного волокна, покрытого карбидом кремния, с титаном (волокна нагревали в контакте с порошком титана). Как компонент композита титановая матрица поддерживает крайне низкое давление диссоциации кислорода и азота у поверхностей волокон. Низкая скорость реакции волокон с порошком титана, по-видимому, определяется наличием газа около волокон. [c.39]

В этом особом случае химическое взаимодействие может быть представлено в виде двух последовательных реакций, которые иногда практически неразличимы. Руди [36] широко использовал термин обменная реакция для описания процесса установления равновесия между двумя фазами в системе с тремя и более составляющими. Хорошим примером обменно-реакционной связи служит связь титано-алюминиевой матрицы с борным волокном. Вслед за реакцией образования диборида, содержащего титан и алюминий, происходит обмен между атомами титана матрицы и атомами алюминия диборида. На рис. 1 показаны полученные Блэкберном и др. [6] результаты микрорентгеноспектрального анализа состава слоев в зоне взаимодействия сплава Ti-SAl-lMo-lV с бором. В результате оттеснения алюминия растущим диборидам концентрация А1 в сплаве повышается с 8 до 14%. Согласно Кляйну и др. [20], оттеснение алюминия при обменной реакции приводит к уменьшению константы скорости реакции между бором и сплавом с 10% А1 при 1033 К от 5,2-10- до 3,4-10-7 см/с /. [c.84]

Рис. 7. Образование пористости в борном волокне в результате химического взаимодействия с нелагированным титаном при 1200 К в течение 1 ч.

По наблюдениям Энтони и Чанга [1], стабильность материала А1 —27 ат. % В заметно уменьшается при термоциклировании от 700 К до комнатной температуры. После 100 циклов испытаний прочность композита и волокна уменьшилась на 20 и 40% соответственно. Причиной потери прочности можно считать разупрочнение борных волокон, заметное после их извлечения из матрицы, а не разрушение связи волокно — матрица. Авторы предположили, что потерю прочности могли вызвать необнаруженные изменения структуры и (или) распределения остаточных напряжений в волокне. Однако недавно установлено, что причиной разупроч- [c.97]

Штурке [43] исследовал совместимость компонентов композитного материала в условиях длительных изотермических выдержек при 505, 644 и 811 К. После 100 ч выдержки при 644 К прочность снижалась менее чем на 10% при увеличении выдержки до 5000 ч прочность снижалась на 40 7о. Скорость разупрочнения была значительно выше при 811 К снижение прочности на 50% наблюдалось после 10 ч выдержки. Эти результаты приведены на рис. 8. Штурке предложил два объяснения полученным данным. По первому из них снижение прочности обусловлено ослаблением связи волокна с матрицей, а по второму — уменьшением деформации до разрушения борного волокна из-за его взаимодействия с матрицей. Недавние исследования подтвердили второе объяснение. [c.98]

Поверхности раздела в полимерных композитах Том 6 (1978) -- [ c.230 , c.236 , c.239 , c.243 ]

Применение композиционных материалов в технике Том 3 (1978) -- [ c.46 , c.79 , c.83 , c.90 , c.312 ]

Промышленные полимерные композиционные материалы (1980) -- [ c.90 , c.106 , c.108 , c.109 , c.130 , c.142 , c.188 , c.315 , c.418 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...