Строение композиционных материалов

Принцип строения композиционных материалов используется в природе в стволах деревьев и стеблях растений включены прочные трубки целлюлозы в костях животных и человека — прочные нити из фосфатных солей. Древние египтяне добавляли в кирпичи рубленую солому. [c.37]

Мы рассмотрели влияние неоднородности материала, вызванной волокнистым строением композиционных материалов, на процесс разрушения. На основе ранее описанного скачкообразного распространения трещины сделан вывод, что суммарное-приращение трещины увеличивает сопротивление росту результирующей трещины, и, таким образом, существует сильное влияние геометрии на историю роста трещины. [c.249]

Строение композиционных материалов [c.231]

Ванин Г. А. (Ван Фо Фы), Упругие волны в армированных материалах, сб. Композиционные материалы волокнистого строения , гл. 7, Киев, Нау-кова думка , 1970. [c.400]

Композиционные материалы волокнистого строения, Наукова Думка , Киев, 1970. [c.5]

В связи с перспективами использования металлических слоистых композиционных материалов большое внимание уделяется исследованию специфики строения переходных зон в биметаллах, особенностей пластической деформации и разрушения с установлением взаимодействия и взаимовлияния составляющих композиции. [c.93]

Иногда, например, в процессе исследования микроструктуры тугоплавких материалов при растяжении в условиях нагрева до весьма высоких температур необходимы более совершенные системы очистки. На рис. 29 приведена разработанная под руководством автора система очистки инертных газов, предназначенная для высокотемпературных металлографических установок, позволяющих изучать строение металлов, сплавов и различных композиционных материалов при 3000° С и выше. [c.69]

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).

Несмотря на то что прочность многих сплавов железа, алюминия и других металлов непрерывно повышается, одно время казалось, что все резервы металла уже исчерпаны. Значительное повышение прочности металлов стало возможным благодаря новым исследованиям в области природы, пластической деформации, изучения строения металлов, создания композиционных материалов на их основе. [c.17]

Таким образом, создание современных материалов непосредственно связано с использованием метода порошковой металлургии, развитие которого требует использования механизмов и кинетики измельчения материалов, прессования и спекания. С другой стороны, конструирование композиционных материалов вызывает необходимость изыскания принципов создания материалов с заранее заданными свойствами, глубокого понимания связи между свойствами веществ и особенностями их кристаллического и электронного строения. [c.77]

Композиционные материалы волокнистого строения являются весьма ценными и перспективными для применения в различных областях науки и техники. [c.185]

Гетерогенная система — макроскопически неоднородная термодинамическая система, состоящая из различных по физическим свойствам или химическому составу частей (фаз). Смежные фазы гетерогенной системы отделены друг от друга физическими поверхностями раздела, на которых скачком изменяется одно или несколько свойств системы (состав, плотность, кристаллическое строение, электрические и магнитные свойства и др.). Примером гетерогенной системы являются композиционные материалы, в которых компоненты отличны по составу, строению, свойствам. Различие между гетерогенной и гомогенной (однородной) системами не всегда четко выражено. Так, переходную область между гетерогенными механическими смесями (взвесями) и гомогенными (молекулярными) растворами занимают коллоидные растворы, в которых частицы растворенного вещества столь малы, что к ним неприменимо понятие фазы. [c.25]

Формоизменение композиционных материалов. В последние годы в технике используют композиционные материалы, которым в результате сочетания различных металлов и неметаллов придают заданные свойства. Существует несколько способов приготовления композиционных материалов, основанных на заполнении связующей основой (стеклопластиками, металлами и их сплавами) промежутков между частицами упрочнителя, нередко имеющего волокнистое строение. [c.184]

Автор вместе с группой товарищей в течение ряда лет занимается исследованием вопросов, имеющих отношение к проблеме связи структуры и свойств материалов. Вместе с этим он читает аспирантам курс физического металловедения. Изложение вопросов, так или иначе затрагивающих вышеуказанную проблему, и составляет основу книги. Последовательно рассмотрены металлическая связь и ее влияние на свойства металлов, строение атомов и межатомное взаимодействие, дефекты структуры, диффузия и теория фазовых превращений, некоторые конкретные процессы, формирующие конечные свойства металла полигонизация, старение, мартенситное превращение, возможности достижения высокой прочности, включая композиционные материалы, жаропрочность, поведение металлов в глубоком вакууме и, наконец, некоторые возможности использования ядерных процессов для исследования металлов. Где это возможно, делается акцент на вопросах связи строения и свойств. [c.8]

Глава 8 НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ И КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 8.1. Строение и свойства полимеров [c.230]

Композиционные материалы, полученные объемным сочетанием пластичного компонента с прочным и жестким наполнителем, обладают более высокими характеристиками, чем каждый из компонентов. Наполнитель (армирующий) часто имеет волокнистое ориентированное строение, подобное ориентированной структуре древесины. [c.3]

Разработка новых материалов может оказаться сопряженной с необходимостью разработки и соответствующих критериев разрушения. Структура композиционных материалов помогает подсказать формулировку критерия разрушения, который может иметь форму, непосредственно связанную с конструкцией армировки или с данной структурой, в частности, иерархическую, структурно-блочную. Запутанность и разнообразие молекулярного строения реальных полимеров (эластомеры — резина, полиуретан и др., термопласты — полиамид, полиэтилен, полипропилен, политетрафторэтилен и др.) не позволяют должным образом описать процесс разрушения и сформулировать физически обоснованный (детерминированный) критерий разрушения. В дополнение к этому добавим, что даже для вполне регулярной структуры разброс экспериментальных результатов в 20 % мало кого удивляет. Поэтому в ходу феноменологические зависимости типа уравнений Е.Ф. Понселе, С.П. Журкова и Г.М. Бартенева для расчета времени до разрушения, происходяш,его в результате кинетических процессов накопления повреждений, распределенных в объеме тела. [c.13]

В сборнике рассмотрены новые виды аппаратуры для высокотемпературной металлографии-, разработанной в СССР и подготовленной к серийному производству, а также приведены результаты исследований строения и свойств металлов, сплавов и композиционных материалов при различных режимах нагружения в широком интервале температур. [c.2]

Термин высокотемпературная металлография относится к области материаловедения, специфической особенностью которой является изучение строения металлов и сплавов (а за последние годы также неметаллических и различных композиционных материалов) в широком диапазоне температур от комнатной до 3000° С. [c.3]

Перспективными являются волокнистые композиционные материалы. Высокая прочность и пластичность в этом случае достигается путем армирования мягкой металлической матрицы бездефектными, нитевидными кристаллами (усами) металлов и неметаллов. Если количество дефектов кристаллического строения превышает величину а, то дальнейшее их увеличение упрочняет металл. [c.64]

В последнее время возрос интерес к механике композиционных материалов, которые искусственно создаются анизотропными и неоднородными. К таким материалам можно отнести многие виды пластмасс, армированных стеклотканью, армированный бетон и др. Материалы с конструкционной анизотропией требуют специальных методов расчета, учитывающих специфику их строения. [c.155]

Имеющиеся в настоящее время данные говорят о том, что композиционные материалы волокнистого строения являются весьма ценными и перспективными для применения в различных областях науки и техники. [c.467]

Слой полифосфатов имеет анизотропное строение, что подтверждается и изменением твердости. Эти полифосфаты следует рассматривать как гетероцепные анизотропные полимеры. Следует отметить, что именно они формируются в переходных слоях композиционных материалов. [c.269]

Рис. 28.2. Схемы строения композиционных материалов а) дисперсноупрочненные б) волокнистые в) слоистые

Книга посвящена рассмотрению результатов изучения поверхности раздела упрочнитель — полимерная матрица в композиционных материалах волокнистого строения. В ней подробно обсуждаются проблемы, которые были только затронуты в книге Современные композиционные материалы . Среди них такие, как химия поверхности армирующих волокон, природа связи на поверхности раздела, роль различных обработок поверхности волокон (в основном силановыми аппретами) в формировании границы раздела полимер — минеральные волокна, механизм передачи напряжений через поверхность раздела, влияние начальных термических напряжений на механические свойства композитов, стабильность композитов при воздействии влаги. [c.5]

Большинство композиционных материалов - представители тер- юдинамически неравновесных открытых систем, для которых характерно наличие развитой сети внутренних границ раздела, градиентов химических потенциалов элементов в матрице и наполнителе. Градиенты являются движущей силой процессов межфазного взаимодействия в системе, фазовых переходов, взаимной диффузии, химических реакций и др Эти явления обусловлены тем, что в поверхностных слоях на межфазной фанице вследствие разного состава и строения соприкасающихся фаз и из-за различия в связях поверхностных атомов и моле-к л одной и другой фазы существует ненасыщенное поле межатомных, межмолекулярных сил. [c.56]

Равновесные условия кристаллизации обеспечивают высокую термическую стабильность эвтектических композиционных материалов. Между фазами эвтектики, волокнами и матрицей отсутствует химическое взаимодействие, поскольку химические потенциалы фаз равны. Особенности строения эвтектических микроструктур, полукогерентные границы раздела фаз с минимальной поверхностной энергией определяют термическую стабильность эвтектической микроструктуры и, как следствие, высокие механические свойства при температурах, близких к температурам плавления эвтектики. [c.280]

При исследовании структуры термоциклированных композиционных материалов обнаружили поры и трещины. Цепочки пор размещались в матрице вдоль границы раздела с волокном, нередко по ним распространяются трещины (рис. 80, а). Прилегающая к волокнам зона матрицы имеет мелкозернистое строение, за нею размещен крупнозернистый ободок. После длительного термоциклирования наблюдалось образование трещин вдоль границы раздела волокна с матрицей и в вольфрамовом волокне. Эти наблюдения согласуются с данными работы [141, в которой описано разрушение нихрома и вольфрама при термоциклировании волокнистой композиции. [c.196]

Приведенные методы характеризуют только некоторые возможности введения полимерной матрицы в композиционные материалы. Существует много других способов, которые здесь не перечислены, но широко распространены на практике. Например, олигомеры типа ненасыщенных полиэфиров растворяются в стироле и при его полимеризации с прививкой к полиэфиру нпзко-кязкая жидкость быстро превращается в стеклообразный полимер сетчатого строения. [c.365]

Композиционным материалом (ЬСМ) или композитом называют объемную гетерогеннзто систему, состояи 5то из сильно различающихся по свойствам, взаимно нерастворимых компонентов, строение которой позволяет использовать преимущества каждого из них. [c.866]

В теоретическом плане это связано с тем, что такие системы являются удобной модельной средой для описания эффективных характеристик материалов в рамках различных теоретических подходов, в том числе и методами теории перколяции. В данной главе на основе теории фракталов развивается более общий подход, позволяющий исследовать влияние процессов структурообразования на механические свойства композиционных материалов. Фрактальный подход к описанию структуры композиционных материалов дает возможность последовательно усложнять строение и набор рассматриваемых структур, что позволит позже перейти к описанию свойств таких сложных биокомпозитов, как натуральная древесина, древесно —полимерные композиционные материалы. [c.141]

Композиционным материалам присуща структурная анизотропия,-предопределенная их строением. Различного рода стеклопластики, углепластики и другие компрзиции в большинстве своем являются материалами с ярко выраженной анизотропией механических свойств. Кроме, того этим материалам в большей степени, чем традиционным металлам и сплавам, свойственны временные эффекты. Реологические-свойства таких. материалов должны учитываться в методиках расчета силовых элементов конструкций, выполненных из них. Практический интерес представляют определение деформаций в нагруженном теле по истечении определенного времени (ползучесть) и установление условий разрушения (длительная прочность). [c.136]

Следует отметить успехи в развитии исследований методами высокотемпературной металлографии при изучении ряда неметаллических композиционных материалов, используемых в условиях службы при программированном нагреве (например, в качестве обшивок скоростных летательных аппаратов, выполняемых из стеклопластиков [7—9] и углеметаллопластов). Широкий фронт изысканий относится к исследованиям особенностей строения и механизмов пластической деформации металлических двух-и многослойных композиционных материалов, изготовленных различными методами, например при прокатке, а также при использовании импульсного нагружения в процессе сварки взрывом [1, 10, 11, 19]. [c.7]

Дискретные модели композиционных материалов. Представления о критической длине волокна уже неоднократно применялись при по строении аналитических моделей разрушения композитов [163, 169] Но при построении дискретных моделей композитов предаолагаетжя что выделенный элемент структуры обладает идеальной прочностью и содержит локализованный дефектный участок, т,е. заранее задается место возможного разрушения волокна (рис. 11, а). [c.145]

Таким образом, в результате рассмотрения особенностей строения и свойств полимерных материалов можно заключить, что в одном и том же объеме одновременно могут формироваться структуры многих типов, т. е. полимерные материалы по своей природе гетерогенны. Эта особенность полимеров и композиционных материалов на их основе приводит к существенному расширению релаксационного спектра и способствует образованию мгновеннопластических (склерономных) деформаций, связанных [c.16]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...