Материалы композиционные компактные

В данном случае назначение процесса состоит в том, чтобы из нескольких разнородных по составу, форме и размерам элементов, составляющих матрицу и упрочнитель композиционного материала, получить компактный материал. Иногда конечной целью процесса является изготовление из указанных элементов готовой детали. [c.117]

Одной из особенностей технологии металлических композиционных материалов является то, что применение какого-либо одного из известных технологических процессов не позволяет получить компактный материал, обладающий требуемыми свойствами. При изготовлении таких материалов весьма часто приходится прибегать к последовательному осуществлению двух и более технологических процессов, например плазменного напыления и последующего горячего прессования, горячего прессования и последующей прокатки и т. д. К одному из таких комбинированных методов изготовления металлических композиционных материалов относится и вакуумно-компрессионная пропитка, сочетающая в себе элементы вакуумной пропитки и литья под давлением. [c.105]

Подготовка поверхности контактирующих материалов. В основе технологического процесса получения композиционных материалов методом диффузионной сварки под давлением лежат процессы диффузии элементов, входящих в состав матрицы и упрочнителя, а диффузионные процессы, способствующие образованию компактного материала из компонентов матрицы и упрочнителя, протекают главным образом по границам раздела матрица—упрочнитель и матрица—матрица, т. е. практически по поверхностям матрицы и упрочнителя. В связи с этим существенное влияние на качество процесса и качество полученного методом диффузионной сварки композиционного материала оказывает состояние контактирующих поверхностей матрицы и упрочнителя. [c.120]

Последующее наращивание слоя медной матрицы производилось электролитически. Для получения компактного композиционного материала собранные в пакет жгуты прессовали в графитовых пресс-формах при следующем режиме температура 900—960° С, давление от 10 до 50 кгс/см , время прессования — 20 мин. Максимальная прочность при растяжении, достигающая 50 кгс/мм , была получена на составах, содержащих 20—25 об. % углеродных волокон. Увеличение содержания волокон в композиционном материале приводило к некоторому снижению прочности. [c.188]

Оболочка прутков, имеющая толщину десятые доли миллиметра, легко разрезается, и расположенные под ней волокна можно отделить друг от друга и использовать как исходный материал для последующего получения компактного прочного композиционного материала. [c.261]

Метод электролитического осаждения медных покрытий толщиной до 1 мкм на углеродный жгут с 5000 элементарных фила-ментов разработан в 1970 г., однако, как выяснилось позднее, покрытие в центре жгута было слишком тонким или вообще отсутствовало [44]. В работе [44] не было получено компактных образцов композиционного материала и соответственно не определялись механические свойства. [c.401]

Двухстадийным методом получения композиционного материала (пропиткой и последующим горячим прессованием полуфабрикатов) были изготовлены компактные образцы композиции цинк — углеродные волокна Торнел-75 с плотностью, близкой к теоретической (рис. 52). Среднее значение предела прочности при растяжении, определенное по четырем образцам, составило 759 МН/м (77,5 кгс/мм ), т. е. 88% от значения, вычисленного по правилу смесей, а средняя величина модуля упругости достигала 117 ГН/м (11 950 кгс/мм ). Микроструктура образцов композиционного материала цинк — углеродное волокно (рис. 53) свидетельствует об обеспечении при двухстадийном методе изготовления равномерного распределения армирующих волокон в матрице композиционного материала. [c.410]

В некоторых случаях возможна последующая деформация, например прокатка. Возможно и технически уже разработано также непосредственное получение листового материала из порошка. Поскольку тонкие порошки металла весьма легко окисляются, естественно, что все операции при повышенных температурах необходимо проводить в высоком вакууме или инертных атмосферах (Аг, Не). В зависимости от условий прессования и спекания возможно получение как композиций различной пористости, так и достаточно компактных металлокерамических и композиционных материалов. Использование порошковой металлургии делает возможным получение [c.332]

Необходимо дифференцировать термины композиционный материал и композиция . Первым термином обозначают компактный гетерофазный технический природный или биологический материал или покрытие, второй — процесс составления (смешивания) или результат этого процесса — получение некомпактного, нетвердого, а иногда и гомогенного (хотя и многокомпонентного) вещества, суспензии, смеси, сырья, предназначенных для последующей переработки или непосредственного использования. К техническим композициям относят клеи, замазки, герметики, а также вязкие, жидкие или газообразные смеси различных веществ. Композиция может перейти в компо- [c.8]

Композиционный материал — это образованный в природе в результате протекания естественных процессов или искусственно созданный человеком дву- или многофазный компактный материал с существованием границ раздела между отдельными составными компонентами (фазами). Матрицей (I фазой) является непрерывная связующая компонента в твердом, кристаллическом или аморфном (стеклообразном) состоянии II фазой — одно или несколько диспергированных в матрице веществ в любом агрегатном состоянии. Следует отметить, что газовые включения рассматриваются как дисперсная фаза только в некоторых работах, например в [1, 17]. Как следует из определения, [c.10]

Прессование. Основной операцией процесса изготовления композиционных материалов методом диффузионной сварки под давлением является прессование. Именно в процессе этой операции происходит соединение отдельных элементов предварительных заготовок в компактный материал (формирование изделий). В отличие от прессования как метода обработки давлением металлов и сплавов, заключающегося в выдавливании металла из замкнутой полости через отверстие в матрице и связанного с большими степенями деформации обрабатываемого материала, данный процесс по своему существу ближе к процессу прессования порошковых материалов, применяемому в порошковой металлургии. Прессование заготовок композиционных материалов в большинстве случаев осуществляется в замкнутом объеме (в пресс-формах, состоящих из матрицы и двух пуансов типа пресс-форм, применяемых для получения изделий из металлических порошков) и с незначительной пластической деформацией материала матрицы, необходимой только для заполнения пространства между волокнами упрочнителя и максимального уплотнения самой матрицы. При этом, как и в процессе горячего прессования порошков, наряду с пластической деформацией матрицы, на границе раздела 126 [c.126]

При изготовлении композиционных матералиов с алюминиевой матрицей, упрочняемых волокнами бора, карбида кремния и др., процесс напыления можно вести в режимах, обеспечивающих достаточно прочную связь напыляемого металла как с волокном, так и с алюминиевой фольгой, являющейся частью матричного материала. Однако возможно получение достаточно прочной моно-слойной ленты и без фольги напыленный слой обеспечивает при этом прочность, необходимую при дальнейших операциях резки, укладки и прессования для получения компактного материала. [c.172]

Для получения плотных алюминиевых покрытий на углеродных волокнах был с успехом опробован метод вакуумного напыления, однако при этом способе металлизации существует значительный экранный эффект, и для получения равномерных покрытий по всему сечению жгута необходимо перед напылением укладывать жгут в тонкую ленту. Из покрытых алюминием углеродных волокон методом горячего прессования получили компактные образцы композиционного материала. Распределение волокон в материале в целом оказалось достаточно равномерным, однако механические характеристики материала были невысокими, очевидно из-за недостаточной прочности связи матрицы и волокна (наблюдалось отслаивание алюминия от волокон). Более успешные эксперименты проведены по алюминированию волокон методом химического осаждения при термическом разложении триизобутила алюминия экранный эффект в этом случае не проявляется и покрытия получаются однородными по всему сечению углеродного жгута. Были сделаны также попытки изготовления углеалюминиевого материала из покрытых таким образом волокон методами горячего и холодного прессования, но из-за малого количества полученного материала его свойства не определялись. [c.369]

Последующие исследования композиции на основе никелевой матрицы были направлены на изучение механических свойств и характера разрушения композиционного материала [13], контролируемого методами оптической и электронной сканирующей микроскопии. Компактные образцы материала в этой работе также получали горячим прессованием углеродных волокон с предварительно нанесенным электролитическим никелевым покрытием (использовали углеродный жгут фирмы Курто с числом элементарных филаментов около 10 ООО). Чрезвычайно низкие значения механических характеристик полученного композиционного материала авторы объясняют малой прочностью связи матрицы и волокна, охрупчиванием матрицы и разупрочнением углеродных волокон в процессе формирования композиции. Как и в предшествующей работе, отмечается, что композиционный материал никель — углеродное волокно обладает чрезвычайно низкой стойкостью в окислительных средах при 600° С волокна полностью выгорали за 5 ч. Скорость окисления волокон в композиции значительно выше, чем волокон, взятых отдельно. Это явление объясняется, по всей вероятности, тем, что кислород диффундирует через никелевую матрицу в атомарном состоянии, т. е. в наиболее активной форме. [c.399]

В работе [8] сообщается о разработке метода электролитического осаждения на углеродный жгут различных металлических покрытий — никеля, алюминия, свинца и меди. При электроосаждении никеля из сульфатных электролитов хорошие результаты получаются лишь для углеродных жгутов с числом элементарных волокон не более 2500, увеличение числа элементарных воло1 он в жгуте до 5000 приводит к формированию неоднородного по толщине никелевого покрытия и даже к отсутствию покрытия в центральной части н гута вследствие плохой рассеивающей способности электролита. Образцы композиционного материала содержали до 50 об. % углеродных волокон. Компактные образцы получали прессованием через жидкую фазу пакета волокон с матричным покрытием и топким слоем сплава системы медь — серебро, обеспечивающим формирование жидкой фазы в процессе прессования. Свойства композиционного материала в работе [81 не сообщаются. [c.400]

В целом следует отметить, что метод элех тролитического осаждения никеля -и никелевых сплавов на углеродные волокна обеспечивает формирование плотного покрытия, однородного по толщине по всему сечению жгута. Однако различные дефекты (пористость, разупрочнение й механическое разрушение волокон, формирование недостаточной прочности связи на межфазной границе и т. п.), образующиеся при получении компактного материала, не позволяют реализовать высокую исходную прочность углеродных волокон и получить материал с теоретической прочностью. Верхний предел рабочей температуры композиции никель — углеродное волокно ограничен наличием интенсивного взаимодействия в системе, приводящего к рекристаллизации и разупрочнению армирующих волокон, и низким сопротивлением материала окислению, протекающему весьма интенсивно из-за разложения молекулярного 1 ислорода на атомарный при диффузии его через никелевую матрицу. Возможно, что использование более жаростойких никелевых сплавов, специальная поверхностная обработка волокон и разработка методов формирования компактного композиционного, материала прессованием через жидкую фазу позволит преодолеть все эти трудности. [c.400]

Результаты измерений теплопроводности, электросопротивления и соотношения Видемана — Франца — Лоренца металлокерамических материалов на основе железа приведены на рис. 2 и 3. Кривые температурной зависимости удельного электросопротивления р исследованных композиций, приведенные на рис. 2 а (кривые 3—8), во всем исследованном диапазоне температур имеют свойственный для металлов монотонно возрастающий характер. На том же рисунке (кривая 1) для сравнения приведены значения р = / (Г) компактного железа (чистота 99,95%), взятые из [7 , и литого армко-железа, полученные экспериментально. График ноказЕ) -вает, что количественно электросопротивление рассматриваемых композиционных материалов значительно превышает значения электросопротивления компактного железа. Высокое удельное электросопротивление композиций объясняется не только наличием пористости, уменьшающей ек тивное поперечное сечение образцов, хотя ее влияние и является доминирующим, но и характером структуры и значительными контактными сопротивлениями на границах раздела фаз, что подтверждается повышенными значениями сопротивления исследованных пористых образцов, пересчитанными по [8] на беспористое состояние (кривые 9, 10). Кривая 10, в частности, превышает кривую 2 на 9—11%, что, очевидно, вызвано наличием переходных контактных сопротивлений на границе зерен. Немаловажную роль играет также состав композиций. Так, введение в состав порошка железа 3% графита при одинаковой пористости композиций приводит к повышению р материала на 7—8% (кривые 9—10), Это вызвано уменьшением площади металлического контакта на единицу площади поперечного сечения образца и повышением сопротивления самой металлической матрицы [9] вследствие взаимодействия железа с графитом и образования перлитной структуры. Легирование железографита 4% сернистого цинка несколько снижает сопротивление композиции, хотя сам сульфид цинка имеет сравнительно высокое значение р [10]. Кажущееся противоречие, по-видимому, объясняется повышением количества и качества металлических контактов в композиции под влиянием образующейся при спекании жидкой фазы сульфидной эвтектики, активизирующей процесс спекания железного порошка. [c.112]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...