Типы композиционных материалов

Применение третьей схемы нагружения, как и первых двух, не исключает влияния на показатели прочности формы образца (табл. 2.5). Образцы в виде полосок с накладками на концах (см. рис. 2.1) при нагружении по третьей схеме позволяют получать наиболее высокие значения прочностных характеристик на современных типах композиционных материалов (см. табл.2.5). [c.38]

A. Типы композиционных материалов............62 [c.61]

А. Типы композиционных материалов [c.62]

Эти типы композиционных материалов не являются взаимоисключающими например, материалы первого и третьего типа могут быть компонентами материала второго типа, т. е. слоистых панелей. [c.261]

Стеклопластики обладают определенными преимуществами, но также имеют некоторые ограничения, которые необходимо обойти, чтобы достичь наилучших результатов в строительной промышленности [4, 5]. То же самое, в большей или меньшей степени, справедливо для других типов композиционных материалов. [c.267]

Из всего многообразия применяемых в данное время композиционных материалов системы металл—металл или металл—неорганическое вещество в зависимости от формы поверхности раздела могут быть выделены две основные группы I — материалы матричного типа, состоящие из различным образом расположенных упрочняющих частиц или армирующих элементов, соединенных связующим веществом, и II — материалы слоистого типа, к которым следует отнести биметаллы, а также различного рода многослойные металлические материалы (рис. 114). Предлагаемая схема охватывает лишь некоторые основные типы композиционных материалов. Необходимо отметить, что для создания рациональных композиций материалов как первой, так и второй групп очень важно изучить процессы взаимодействия компонентов. Эта взаимодействие может быть как физико-меха-ническим (возникающим в процессе совместного деформирования), так и химическим (образующимся в результате протекания диффузионных процессов). Следует различать первичное взаимодействие между компонентами, развивающееся на поверхностях раздела при изготовлении материала, и вторичное взаимодействие составляющих, возникающее в условиях службы материала при различных режимах теплового и механического нагружения. [c.199]

Рис. 114. Схематическое изображение особенностей строения некоторых основных типов композиционных материалов на металлической основе (I группа — волокнистые и дисперсионно-упрочненные материалы II группа — биметаллы и многослойные плакированные металлические материалы).

Полимерные материалы находят широкое применение в различных композициях, представляющих собой гетерогенные, обычно двухфазные системы. Одним из типов композиционных материалов являются такие, которые состоят из матрицы, представляющей собой квазиоднородную фазу, и дисперсной фазы в виде отдельных частиц наполнителя. Последним могут служить частицы материала, не являющегося полимером, например, стеклянные шарики, отрезки нарубленного стекловолокна, металлический [c.36]

Принципы создания и основные типы композиционных материалов [c.251]

Некоторые типы композиционных материалов обладают свойством гигроскопичности. Под воздействием влажности IV они испыты- [c.228]

Межслоевая прочность при сдвиге всех типов композиционных материалов в решающей степени определяется факторами, влияющими на прочность сцепления волокон с матрицей. Так, в стеклопластиках, обработка волокон аппретами повышает меж-слоевую прочность, а выдержка во влажной среде резко уменьшает ее. [c.122]

Для удобства теоретического анализа основные типы композиционных материалов конструкционного назначения можно разделить на две группы. [c.184]

Прежде всего рассмотрим два случая, являющиеся наиболее важными, хотя и тривиальными в общем смысле. Затем проанализируем существующие теории для о ко трех типов композиционных материалов с [c.255]

III. Типы композиционных материалов с металлической матрицей 18 [c.11]

III, ТИПЫ композиционных МАТЕРИАЛОВ С МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ МАТРИЦЕЙ [c.18]

Композиционный материал с медной матрицей, упрочненный вольфрамовой проволокой, деформируется с обжатиями свыше 90% без заметного повреждения волокна. Это указывает на способность такого типа композиционных материалов к деформации, что улучшает производство деталей. Следует, однако, заметить, что обычные жаропрочные сплавы или композиционные материалы с матрицей из жаропрочных сплавов, предназначенные для работы в агрессивной среде, требуют применения внешней оболочки [c.238]

В литературе указывается на существование двух основных типов композиционных материалов, упрочненных высокопрочными хрупкими волокнами. " Один тип имеет пластичную . матрицу, хорошо связанную с волокнами второй тип имеет хрупкую матрицу, или хрупкую, слабую зону на границе раздела между матрицей и волокном. В любом из этих неоднородных материалов могут иметь место деформации и виды разрушения, подрывающие ключевые предположения линейной теории упругого разрушения. [c.477]

В табл. 9 даны режимы отверждения материала 27-63С при высокочастотном нагреве в сравнении с контактным методом. Режимы нагрева перед прессованием и режимы прессования некоторых типов композиционных материалов приведены в табл. 10. Сравнительные механические свойства стеклопластиков, отвержденных при нагреве в электрическом поле высокой частоты и контактным способом, даны в табл. 11 и 12. [c.54]

Поэтому химико-термическую обработку следует считать методом создания новых типов композиционных материалов с присущими им характеристическими особенностями, которые должны учитываться при конструировании узлов машин и механизмов, при их эксплуатации и оценке надежности. [c.7]

Материал с нанесенным на него покрытием представляет по существу особый тип композиционных материалов. Эти композиции могут усложняться армированием, дисперсным упрочнением, созданием каркасов из тугоплавких фаз, а также комбинироваться с барьерными слоями, предотвращающими взаимодействие покрытия с основой. [c.12]

Однако тип арматуры и способ ее укладки дают наибольшую информацию об особенностях свойств композиционного материала. Обусловлено это тем, что жесткостные свойства различных видов армирующих волокон (стекло-, угле-, боро) существенно различаются, следовательно, различаются и жесткостные свойства композиционных материалов в направлении арматуры. [c.4]

Изменение угла наклона волокон основы в материале существенным образом отражается на кривых деформирования. Наиболее наглядно это проявляется при сравнении зависимостей о (е), приведенных на рис. 4.6, с аналогичными зависимостями на рис. 4.4, а. Композиционные материалы обоих типов изготовлены по одной схеме армирования единственным различием является угол наклона волокон основы. [c.101]

Прочность при сжатии исследуемых материалов под углами ф = = 0 и 90°, как правило, оказывается значительно выше прочности их при растяжении (табл. 4.12). Все композиционные материалы исследованных типов имеют стабильные значения рассматриваемых характеристик, о чем свидетельствует [c.112]

Наличие арматуры с различными жесткостью и прочностью значительно расншряет диапазон свойств композиционных материалов с пространственной схемой армирования. Главные трудности — технологические, возникающие при создании сложных схем армирования, моделирующих структуру некоторых природных элементов, например, кристаллов, растений или биологических тканей [82, 112]. К настоящему времени накоплен значительный опыт создания и совершенствования технологии разных типов композиционных материалов с пространственными схемами армирования. [c.3]

Расположение волокон. Некоторые типы композиционных материалов не имеют четко выраженной противофаз-ности расположения волокон в смежных элементах. Для этих материалов характерно наличие одинаковых форм искривления волокон во всем объеме и смещение искривлений по фазе в направлении оси 1 в смежных. элементах на часть периода. В зависимости от относительного смещения по фазе упаковка искривленных волокон в смежных, элеме 1тах может быть однофазной, противофазной или иметь средний характер. Приближенно оценить значения упругих констант материалов с искривленными волокнами, смещенными по фазе,. можно по моделям для композиционных материалов с протпвофазно и однофазно искривленными волокнами. Погрешность расчета может быть оценена сравнением характеристик материалов, имеющих однофазное я противофазное расположение волокон в смежных элементах. Степень и закон искривления волокон в материалах обоих типов при этом принимают одинаковыми. [c.95]

В последние годы иолучены волокна на основе ароматических иолиамидов с прочностью при растяжении до 3,6 гН/м и модулем— 131 гH/м . Так как эти показатели примерно на 20 и 100% превышают соответствующие значения для некоторых типов стеклянных волокон на основе стекла Е, разработку ароматических полиамидных волокон можно считать крупнейшим достижением технологии полимерных волокон. Высокие показатели свойств этих волокон позволяют им конкурировать со стальной проволокой для армирования резин и оплетки кабелей и со стеклянными, углеродными и борными волокнами в других типах композиционных материалов. [c.38]

Химическая совместимость является более сложной проблемой. В этом томе рассматриваются два основных типа композиционных материалов естественные композиции ( in situ ), в которых две фазы находятся в термодинамическом равновесии при температурах их изготовления, и искусственно полученные композиции, в которых скорость химических реакций, приводящих к ухудшению совместимости между двумя фазами, достаточно мала, что обеспечивает хорошую совместимость фаз. Типичным примером первого типа композиций служат эвтектические сплавы, которые затвердевают в равновесных условиях. Для эвтектик химические потенциалы фаз равны и влияние удельной поверхностной энергии сведено до минимума. Для этих композиций может возникнуть вопрос стабильности при температурах, отличных от температуры изготовления материала, если имеет место заметная зависимость фазовых превращений или концентрации компонентов в фазах от температуры. К тому же, в связи с тенденцией уменьшения [c.42]

Слоистые керамические композиты используют в экстремальных условиях. Компонентами этого типа композиционных материалов чаще всего являются керамика, углерод и металлы, например корунд, пиролитический графит, карбиды, оксиды, нитриды в композиции с алюминие у<, медью, титаном, никелем, кобальтом, танталом, железом. Такие материалы нашли применение в космических аппаратах для изготовления теплоизоляционных силикатных плиток из корунда, боросиликата, углеродных карборундовых ламинатов. [c.876]

Практическое применение в настоящее время получил другой тип композиционных материалов - дисперсионно-упрочненных. Известны два таких сплава, изготовляемые промышленностью ВДУ-1 (Ni + 2,5% ThOz) и ВДУ-2 (Ni + 2,5% НЮг). Оба сплава обладают высокой пластичностью и длительной прочностью [c.61]

Детали тяжелонагруженных узлов трения изготовляют из композиционных материалов на основе ароматического полиамида типа фени-лона. При этом для эксплуатации в условиях малых скоростей и больших давлений предпочтительны полиамиды с высокой молекулярной массой, в условиях повышенных скоростей и малых контактных давлений - полиамиды с малой молекулярной массой. Одной из причин невысокого коэффициента трения фенилона является наличие широкого температурного интервала вынужденной эластичности, обусловленной достаточно большой рыхлостью структуры полимера. Минимальное значение/наблюдается при температуре 50-70°С независимо от ско- [c.30]

Создание полимерного композиционного материала, обладаюи1его максимал )Ной износостойкостью, возможно путем оптимизации вида и количества вводимых модификаторов. С этой целью проводили оптимизационные исследования влияния количества наполнителей на трибо-технические свойства композиционных материалов на основе ПТФЭ, выполняя факторный эксперимент типа N = 2 и рефессионный анализ результатов эксперимента. Было получено уравнение регрессии для параметра оптимизации У- скорости изнашивания [6] [c.232]

Свойства композиционных материалов формируются не только арматурой (ее свойствами), но и в большей степени ее укладкой. Варьируя угол укладки арматуры (слоя), можно получить заданную степень анизотропии свойств, а изменяя порядок укладки слоев и угол укладки их по толщине, можно эффективно управлять нзгиб-ными и крутильными жесткостями композиционного материала. Для достижения этой цели, а также для установления типа анизотропии материала, а следовательно, и числа определяемых характеристик, систему координат слоя обозначают индексами 1, 2, 3, а композиционного материала х, у, г. Угол укладки слоев в плоскости ху обозначают ос. Все это способствует выявлению наиболее общих закономерностей создания композиционных материалов, которые обусловлены главным требованием 1 классификации с точки зрения механики материалов — установления закона деформирования и зависимости свойств от угловой координаты. Поэтому подробную классификацию целесообразно проводить на основе конструктивных принципов. Исходя из них, все структуры можно разделить на две группы — слоистр, е и пространственно-армированные. [c.4]

Способы устранения отрицательных особенностей. Использование высоко-модульных, волокон. В целях увеличения жесткости композиционных. материалов ведутся интенсивные работы по созданию высокомодульных волокон. Наиболее распространенными в настоящее время высокомодульными волокнами, применяемыми в качестве арматуры для изготовления композиционных материалов, являются волокна бора, углерода, карбида кремния, бериллия, модуль упругости которых в 5 раз и более превышает модуль упругости стекловолокон [20, 33, 102]. Большой практический интерес вызывают также органические волокна типа PRD-49 Kevlar [113], удельная прочность и жесткость которых в 2—3 раза выше аналогичных характеристик стекловолокон [59, 113]. Появление волокон Kevlar вызвано стремлением создать легкие высокомодульные и высокопрочные волокна со стабильными свойствами при действии динамических нагрузок, резких изменений температуры и условий эксплуатации. [c.7]

В качестве арматуры пространственно-армированных композиционных, материалов используют как стекловолокно, жесткость которого сравнительно невелика, так н высокомодульные углеродные волокна. Наибольшее распространение углеродные волокна получили при создании трехмерноар-мированных материалов типа углерод-углерод [90, 91, 110, 111, 116, 123, 124, 125]. В настоящее время уже испытываются многомерные схемы армирования. Созданы и анализируются системы, имеющие пять и более направлений армирования. При равномерном расположении армирующих волокон по диагоналям куба (система четырех нитей) удается получить ква-зиизотропный материал, а изменяя соотношение арматуры в разных направлениях, можно создать материалы с заданными свойствами. [c.10]

Наиболее простым и эффективным способом предотвращения проскальзывания образца является применение накладок многоразового использования [23]. Конструкция накладок (рис. 2.1) весьма проста и легко выполнима. Накладки приемлемы для испытанип композиционных материалов различных типов. Использование таких накладок исключает необходимость выбора формы образца в целях уменьшения зон краевых эффектов вблпая участков приложения нагрузки и его разрушение в рабочем сечеппн. [c.27]

Из (2.12)—(2.16) следует, что отклонение напряжения от номинальных значений определяется параметрами Т и I, содержащими упругие константы образца и его геометрические размеры. Увеличение параметров анизотропии а и р приводит к увеличению параметра Т и к снижению напряжений х у Оу max прирост значений шах при этом падает. Отклонение Ох ах от поминальных значений для традиционных композиционных материалов типа стеклопластиков, как показывают расчеты, составляет около 2,5%, а для угле- и боропластиков — менее 1 %. Варьирование геометрических размеров образца (параметра I) также незначительно отражается на изменении значений Ох max- Например, увеличение параметра I с 1,5 до 15,0 при а = 5, Р = 10, Vyj. = 0,30 приводит к изменению Oimax от 1,025ао до 1,002оо (здесь = Р1(ЬН) — номинальное значение), При этом расхождение между [c.36]

Зависимость относительных нормальных ду max и касательных х у шах напряжений от соотношения геометрических размеров образца представлена на рис. 2.11. Расчетные значения напряжений получены при тех же значениях упругих констант, что и для Охшах- Чувствительность этих напряжений к параметру I значительно выше, чем чувствительность Ох шах- При этом при малых соотношениях длины к ширине образца, как видно из рис. 2.11, влияние исследуемого параметра на значения Хху max и Оу их велико. Значения этих напряжений при некоторых lib становятся соизмеримыми со значениями предела прочности при сдвиге и предела прочности на отрыв перпендикулярно укладке слоев для некоторых типов слоистых и однонаправленных композиционных материалов, что следует учитывать при выборе геометрических размеров образца. Приведенные кривые свидетельствуют о том, что при //6 6 значения 6у шах и Хух max незначительны и градиент изменения указанных напряжений в зависимости от lib также мал. Увеличение упругих констант материала образца не меняет характера кри- [c.36]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...