Свойства композиций алюминий—бор

Алмазный инструмент 143, 254 Алмазы 15, 143, 243 Алюминий —бор (волокно) 230 Анализ композиций 41, 45 Антикоррозионные свойства покрытий 224 [c.265]

Образцы композиционных материалов с матрицей из алюминия, легированного 12% кремния (№ 5, 10) и 35% магния (№ 6), упрочненной композиционной лентой из борного волокна, покрытого нитридом бора и пропитанного алюминием, имели малую прочность и низкий коэффициент эффективности матрицы. При этом коэффициент р образцов с алюминиевой матрицей, легированной 35% магния, имеющей более низкую температуру плавления, был несколько выше по сравнению с силуминовой матрицей. В образцах в состоянии после литья он достигал 0,75. Судя по уровню прочности этих образцов (№ б), матрица, заключенная между слоями ленты, имеющая после литья грубые дефекты, практически не несет нагрузки, и вклад в прочность композиции вносит только композиционная лента. Если учесть, что максимальная температура, действию которой подвергались волокна в процессе изготовления композиционного материала, не превышала 450°С и они были защищены от действия расплава матрицей из алюминия, входящей в состав композиционной ленты, то фактически все повреждения, которые можно было наблюдать на волокнах, являлись результатом процесса пропитки волокон расплавом при получении ленты. Это соображение подтверждается опытом по гомогенизации образцов с матрицей из алюминия с 35% магния после пропитки (партия № 7). Образцы, подвергавшиеся гомогенизации при температуре 400° С в течение 70 ч, показали прочность 70 кгс/мм , что на 15,5 кгс/мм выше прочности образцов в состоянии после литья. Повышение прочности является следствием улучшения свойств матрицы, повышения ее способности передавать напряжения от разрушенных волокон к более прочным волокнам. Гомогенизация повышает коэффициент эффективности матрицы при содержании 37 об. % волокна от 0,75 до 0,93, причем эти цифры характеризуют величину полного разрушения волокна, обусловленного всем технологическим циклом, включающим процесс нанесения покрытия из нитрида бора, получение ленты методом протяжки через расплав алюминия и процесс окончательной пропитки. [c.111]

Как правило, матрицей является металл, а армирующим компонентом — волокно. Однако возможно, когда матрицей будет керамическая фаза. Например, композиционной будет корундовая матрица, армированная волокнами нитрида алюминия или бора. Известно много вариантов таких композиций. Свойства волокнистых композиций зависят от природы компонентов, их соотношения, технологии производства. Большое значение имеют свойства волокон, которые различаются по кристаллическому строению (моно- и поликристалличе-ские), размерам (непрерывные или прерывные — штапельные) волокна обычно оценивают по соотношению длины / к диаметру d. Известно, что волокна обладают исключительно высокой прочностью, приближающейся у ряда материалов к теоретической. В табл. 53 приведены некоторые свойства нитевидных кристаллических волокон. [c.246]

Свойства в поперечном направлении и напряжения сдвига для композиционных материалов, армированных волокнами, значительно менее чувствительны к поведению матрицы, чем свойства в продольном направлении. Для композиционных материалов с пластичной металлической матрицей, армированной высокопрочными хрупкими волокнами, текучесть и пластическое течение матрицы являются основными свойствами, определяющими поведение композиции. Однако волокна вызывают значительное повышение модуля упругости композиционного материала, обычно в 2 раза для композиции бор — алюминий (50 об. % волокон бора, расположенных под углом 90° к оси армирования). Примерно так же увеличивается модуль сдвига. Поведение композиций с металлической матрицей, нагруженных в направлении, не соответствующем направлению армирования, рассмотрено в разделе IV, В. [c.25]

Свойства волокнистых композиционных материалов, особенно их механические свойства, при одном и том же содержании упроч-нителя, сильно зависят от ориентации волокон в матрице и от угла между направлением действия приложенной нагрузки и ориентацией волокон [77 ]. Примером тому являются приведенные на рис. 80 кривые изменения предела прочности в зависимости от направления приложения нагрузки материала алюминий — 50 об. % борного волокна с тремя схемами укладки армирующих волокон и на рис. 81 кривые изменения модуля упругости и модуля сдвига одноосноармированного материала алюминий — 50 об. % борного волокна [10,30]. Значения предела прочности, модуля упругости и удлинения композиционного материала на основе алюминиевого сплава 6061, упрочненного волокнами бора и борсик, с различными типами укладки волокон, приведены в табл. 44, 45. Представленные на рис. 80, 81 и в табл. 44 и 45 данные свидетельствуют о широких возможностях изменения свойств композиционного материала в зависимости от типа укладки армирующих волокон при одном и том же их общем содержании. Это позволяет с максимальной степенью реализовать прочностные свойства композиционного материала в детали, сконструированной таким образом, что количество и направление укладки волокон учитывают ее напряженное состояние. Приведенные в табл. 45 данные позволяют также получить представление о прочностных свойствах при сжатии композиций алюминий — бор. 206 [c.206]

Упрочнение алюминия и его сплавов более дорогими волокнами В, С, AI2O3 повышает стоимость КМ, но при этом улучшаются некоторые его свойства. Например, при армировании борными волокнами модуль упругости увеличивается в 3 - 4 раза, углеродные волокна способствуют снижению плотности. На рис. 14.36 и ниже показано влияние объемного содержания волокон бора Vb на прочность и жесткость композиции алюминий — бор [c.465]

В современной технологии композиционных материалов все большее место занимают волокнистые материалы, представляющие собой композицию из мягкой матрицы (оспоБы) и высокопрочных волокон, армирующих матрицу. Материалы, упрочиепиые волокнами, характеризуются высокой удельной прочностью, а также могут иметь малую теплопроводность, высокую химическую и термическую стойкость и т. п. Для получения композиционных материалов используют различные волокна проволоки из вольфрама, молибдена, волокна оксидов алюминия, бора, карбида кремния, графита и т. п. —в зависимости от требуемых свойств создаваемого материала. Вопросами исследования и создания волокнистых материалов занимается новая, быстроразвивающаяся отрасль поронжовой металлургии — металлургия волокна. [c.421]

Из раздела IV следует, что поиски приемлемой композиции на основе никеля, армированного сапфировыми волокнами, не были особенно плодотворными. Хотя авторы не могут согласиться с тем, что эта система бесперспективна, путь к реализации свойств, предсказываемых правилом смеси, изобилует трудностями. Многие из них, безусловно, являются общими для всех композиций с металлической матрицей, армированной хрупкими керамическими волокнами и тем не менее несколько представляющих практический интерес материалов этого класса уже изготовляются и имеют свойства, которые внушают оптимизм в отношении перспектив использования и других систем, включая систему Ni—AI2O3. Например, в настоящее время уже широко используются в аэрокосмических конструкциях боралюминиевые композиции, а композиции титан — бор и алюминий — углерод исследуются с точки зрения возможности применения в этих же областях. [c.232]

Подробные исследования физико-механических н антифрикционных свойств композиций на основе фторопласта-4 с наполнителями сернокислым барием, тальком, сажей, безводной окисью алюминия, графитом, коксом, дисульфидом молибдена и нитридом бора изложены в работе [23]. Установлено, что оптимальное массовое содержание наполнителей в материале составляет 20—35% и зависит от вида наполнителя. С введением наполнителей у композиционного материала увеличивается износостойкость, повышается твердость, но уменьшается механическая прочность и появляется склонность к набуханию в воде и кислотах. Влагопоглощенне растет с увеличением количества наполнителя и концентрации кислоты, что необходимо учитывать при проектировании фторопластовых подшипников для агрессивных сред. Для исследованных композиций коэффициент трения ио стали 12Х18Н10Т (р = 40 кгс/см , v — 1,5 м/с) во время работы в серной и азотной кислотах очень низок и изменяется от 0,01 до 0,03 в диапазоне температур до 80 °С и давлениях до 80 кгс/см . Наиболее износостойкой в серной кислоте оказалась композиция фторопласта-4 с тальком и коксом. [c.97]

Многие из этих композиций, содержащие соединения бора, позволяют защищать от коррозии охладительные системы двигателей, включающие чугун, сталь, латунь, припой, цинк, алюминиевые сплавы и др. При этом защитные свойства компонентов аддитивны, а иногда проявляется и синергетический эффект. В частности, высокие защитные свойства имеет смесь, состоящая из четырех частей буры и одной части хромата натрия. Она хорошо защищает от коррозии такие биметаллические контакты, как алюминий — медь и сталь — цинк, а также тройную систему сталь — припой — медь (табл. 8,5). Такая комбинация ингибиторов могла бы применяться и в антифризах, если бы хромат не восстанавливался эти-ленгликолем. Для систем, охлаждающихся водой, она применяется с успехом. По данным [166], высокие защитные свойства обнаружила при испытаниях смесь из 15% буры и 0,5% хромата натрия. [c.272]

Каждый из рассмотренных ВКПМ обладает своими положительными и отрицательными свойствами, но для целого ряда конструкций желательно иметь материал, обладающий комплексом свойств, присущих каждому из этих материалов. Поэтому в последние годы применяют комбинированные ВКПМ, главным образом полиармированные, т. е. такие композиции, которые содержат два или более различных армирующих элементов. В этих материалах используют преимущества каждого вида волокон [71]. Например, сочетание борных, углеродных и стеклянных волокон с полимерным связующим расширяет диапазон их свойств, т. е. одновременно с высокими значениями прочности и упругости эти материалы имеют высокую ударную вязкость, более низкую стоимость. Иногда прочность высокомодульных углеродных волокон недостаточна, тогда материал модифицируется путем их частичной замены более прочными стеклянными волокнами. Иногда волокна бора закрепляют друг относительно друга стеклянными или углеродными волокнами. Весьма распространенной является композиция бор—алюминий. Так, трансверсальная прочность такого материала повышается в два-три раза. В композициях, состоящих из борных волокон, алюминия и полимера, возрастает модуль сдвига кроме того, упрощаются методы соединения и сборки узлов конструкций. [c.12]

Наиболее широко применяются литые композиционные материалы, состоящие из бора в виде тонких волокон н алюминия (В—А1), магния и др. При содержании в композиции до 50 % В литой композит имеет прочность на разрыв о = 1000- -1400 МПа и модуль упругости Е = = 210 000- 270 ООО МГ1а при. плотности р = 2,6 г/см II отличается низким коэффициентом линейного расшире-Н1 я (а = 2-Н5-10 град. ). Такое сочетание свойств для обычных литых сплавов недостижимо. [c.284]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...