Характеристики металлов, армированных углеродными волокнами

Характеристики металлов, армированных углеродными волокнами [c.248]

Характеристики металлов, армированных углеродными волокнами, при растя жении [c.248]

В табл. 7.1 сопоставляются характеристики при растяжении металлов, армированных углеродными волокнами. Как видно из значений, приведенных в таблице, прочность армированного углеродными волокнами алюминия в поперечном направлении ниже, чем у других материалов. В США армированный углеродными волокнами алюминий производится из полуфабрикатов в виде проволоки, полученных методом пропитки в расплаве. Прочность вдоль армирующих волокон у композиционного материала алюминий-углеродные волокна марки Т 300 (на основе полиакрилонитрила) высокая, причем на промежуточное покрытие [c.248]

В ВЫСОКИХ значениях удельной прочности и ударной вязкости материала. Подобно металлам они обладают способностью к пластической деформации, что препятствует хрупкому характеру разрушения. Демпфирующие характеристики армированных пластиков на основе арамидных волокон в 4—5 раз выше, чем ге же характеристики углепластиков (табл. 8.5, рис. 8.2). Они обладают также рядом других свойств, которые не могут быть достигнуты при использовании углеродных волокон. Поэтому арамидные волокна представляются весьма перспективными для практического применения. [c.265]

Химическое меднение. Химическое меднение является одним из немногих способов получения композиционных материалов на основе меди и его сплавов, армированных углеродным волокном. Введение углеродных волокон в медные сплавы целесообразно в некоторых случаях, когда требуется материал с высокими элек-тро- и теплопроводностью, близкими к соответствующим характеристикам меди, но более прочный, с более низким температурным коэффициентом линейного расширения. Кроме того, он может служить и хорошим материалом для высокопрочных, самосмазываю-щихся ПОДЦ1ИИНИКОВ трения. Часто химическое меднение исполь-зуют для улучшения смачиваемости углеродных волокон или нитевидных кристаллов в процессе изготовления композиционных материалов на основе алюминиевых сплавов методом пропитки жидким расплавом, либо в качестве подслоя на этих унрочните-лях, образующего плавящуюся эвтектику в контакте с металлом матрицы, используемым в виде тонких фольг при горячем прессовании. [c.186]

Армирующие углеродные волокна являются хрупкими и не обладают способностью к пластическим деформациям. Этот фактор ограничивает выбор методов переработки металлокомпозитов. Как указывалось выше, анизотропия механических характеристик армированных углеродными волокнами материалов дает возможность получать материалы с регулируемыми свойствами. Это достигается в процессе формования готового изделия из полуфабрикатов. При использовании армированных металлов в самолетостроении часто возникает необходимость последующих технологических операций соединения изделий из армированных металлов с деталями из других металлических материалов, частичное усиление армированными металлами элементов металлических конструкций и т. д. Однако обычная сварка армированных металлов затруднена. Поэтому необходимо прибегать к методу диффузионной сварки и другим способам соединения металлов, не требующим плавления металла. Другой путь решения этой задачи — соединять детали из металлокомпозитов с элементами из чистых металлов в процессе формования ме-таллокомпозита. [c.245]

Лабораторные разработки технологии получения различных композиционных материалов с металлической матрицей, армированной углеродными волокнами, ведутся уже более десяти лет, однако плохая совместимость углеродных волокон с некоторыми металлами [65] и технологические трудности препятствуют развитию таких материалов. Серьезную технологическую проблему представляет то, что углеродные волокна выпускаются обычно в виде многофиламентной нити (жгута), манипуляции с которой весьма затруднены например, высокопрочное и высокомодульное волокно производят в виде крученого или некрученого жгута с диаметром элементарных волокон около 7 мкм и числом их в жгуте от 1000 до 160 ООО. В настоящее время разрабатываются новые виды углеродного упрочнителя, например моноволокна большого диаметра (до 100 мкм), которые могут быть использованы при получении углеметаллических композиционных материалов методом диффузионной сварки, но такие волокна значительно дороже жгута или ленты и к тому же имеют более низкие механические характеристики. [c.339]

ТОЧКИ зрения жесткости такие материалы нередко уступают металлам и сплавам. Например, слоистые пластины, изготовленные из полиэфирной смолы, армированной стекловолокном, обладают модулем упругости Е = 1000—2000 кгс/мм . Повысить жесткость композитов можно за счет использования волокон, обладающих хорошей жесткостью. Например, для упрочнения можно воспользоваться углеродными волокнами или борволокнами. Однако следует иметь в виду, что в таком случае стоимость композитов значительно возрастает. Наибольший практический интерес представляют из-гибная жесткость и жесткость на кручение. Существенными факторами в таком случае являются характеристики поверхностных слоев слоистого композита и расстояние от центральной оси. Можно набирать композит таким образом, что жесткость его будет существенно повышена. С этой целью используются конструкции с наполнителем, показанные на рис. 2.17. В центральной части таких конструкций располагается наполнитель (легкий материал), а поверхности изготовлены из материалов, обладающих высокой жесткостью, например из пластмассы, армированной волокном, которая прочно связана с наполнителем. Такие конструкции носят название слоистых конструкций с наполнителем. В качестве наполнителя могут быть использованы сотовые конструкции, пористые материалы и т. д. [c.45]

Макроскопические характеристики усталостного разрушения металлов и волокнистых композиционных материалов очень похожи, хотя на микроуровне они различаются очень сильно. Хрупкие материалы, такие как стекло, углерод и бор, не снижают свою несущую способность при циклических нагрузках в отличие от пластически деформируемых материалов. Следовательно, композиционные материалы на основе хрупких волокон должны обладать высокой усталостной выносливостью, если волокна выдерживают основную нагрузку. Это предположение выполняется в случае пластиков, армированных однонаправленными углеродными и борными волокнами при усталостных испытаниях на одноосное напряжение. Диаграммы зависимости максимального напряжения от числа циклов до разрушения (диаграммы а—N) для таких материалов действительно практически горизонтальны и при циклических нагрузках, лежащих ниже полосы разброса статической прочности при растяжении, истинное усталостное разрушение практически не наблюдается. Бимон и Харрис [140], а также Оуэн и Моррис [141] получили одинаковые результаты для карбопластиков на основе эпоксидных и полиэфирных связующих [c.136]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...