Армирование дисперсными волокнами (частицами)

Армирование дисперсными волокнами (частицами) [c.697]

Рис. 1.1. Различные композиты / — композит с дисперсными частицами 2 — волокнистые композиты 2а — композит, армированный короткими волокнами, 26 — композит, армированный непрерывными волокнами, 2в — композит, армированный волокнами во многих направлениях- 3 — слоистый композит.

Помимо изложенного существует также метод, позволяющий определять средний модуль упругости композитов, армированных дискретными волокнами и дисперсными частицами [2.11]. На рис. 2.11 показан элементарный куб, в котором заключена одна дисперсная частица. В некотором сечении, соответствующем координате х, площадь поперечного сечения дисперсной фазы равна Af, а площадь сечения матричной фазы равна Ат- Положим, что в рассматриваемом сечении деформация е является постоянной. Куб имеет ребра, длина которых равна единице, и находится под действием сил Р. Для такого единичного куба можно записать [c.34]

Остановимся на построении модели. Как и в случае упругого поведения, поведение композита при разрушении зависит от того, армирован композит волокном или частицами. Особенности влияния частиц и волокна на армирование композитов показаны на рис. 5.2. Здесь же приведены коэффициенты упрочнения матрицы, представляющие собой отношение предела текучести композита к пределу текучести матрицы. Вид дисперсной фазы показан на оси абсцисс. Из приведен- [c.108]

Упрочнение в армированных волокнами системах зависит главным образом от свойств волокон (матрица действует только как среда для передачи напряжения), поэтому такие системы по своим высокотемпературным характеристикам должны превосходить системы, упрочненные дисперсными частицами. Для армирования используют волокна, усы или проволоку из железа, стали, вольфрама, никеля, молибдена, титана и других металлов, графита, окислов алюминия, бериллия или кремния, карбидов, нитридов, боридов и других соединений тугоплавких металлов. [c.440]

В настояш,ее время известны способы сохранения высокотемпературной прочности и сопротивления ползучести. К таким способам относятся дисперсное упрочнение металлической матрицы тугоплавкими кислородными и бескислородными дисперсными частицами [52]. Сравнительно недавно созданы вольфрамовые сплавы W—Hf—С и W—Hf—Re—С для получения волокон (проволоки) для армирования никелевых матриц [95]. Упрочняющей фазой в волокнах из вольфрамового сплава является карбид гафния. Подобное упрочнение дисперсными частицами может быть осуществлено и на других металлах. [c.42]

Усталостное поведение композита зависит от его типа, т. е. от вида дисперсной фазы. Усталостное поведение материалов, армированных волокном, существенно отличается от поведения материалов, в которых для армирования использованы частицы. Тип материала также оказывает влияние на усталостное поведение металлы отличаются от неметаллических материалов. При изучении усталостного поведения композитов обращают внимание на отрыв по границе раздела матрица — волокно, на возникновение и развитие трещин в матрице, на разрушение дисперсной фазы и др. До того как произойдет полное разрушение материала, последовательность указанных повреждений может быть самой разнообразной. В процессе действия усталостных нагрузок могут происходить значительные изменения модулей упругости и повышение температуры. В рассматриваемом случае процесс усталости носит сложный характер. На рис. 6.31 в общем плане приведены взаимосвязи между структурой материала и процессом усталости. [c.175]

Армирование металлов высокопрочными и высокомодульными волокнами и дисперсными частицами позволяет улучшить комплекс их физико-механических характеристик повысить предел прочности, предел текучести, модуль упругости, предел выносливости, расширить температурный интервал эксплуатации. [c.105]

Каждый класс композиционных материалов характеризуется своими закономерностями процессов деформации, которые определяются микроструктурой, деформационной способностью фаз, прочностью их границ. Три основные класса композиционных материалов дисперсно-упрочненные (дисперсионно-твердеющие), упрочненные частицами и армированные волокнами. Во всех трех случаях композицию образует матрица из элементарного вещества или сплава и распределенная в ней вторая фаза (обычно более жесткая, чем матрица), отличающиеся друг от друга микроструктурой. [c.188]

Применяют и комбинированное армирование матриц, например 0 + 1 - упрочнение частицами и волокнами 1 + 2 - упрочнение волокнами и слоями 1 + 2 + - упрочнение волокнами, слоями и частицами и т.д. Эвтектические сплавы, полученные методом направленной кристаллизации, следует отнести к одномерным волокнистым КМ (1) или к КМ с комбинированным армированием (1 + 0 )> если матрица содержит дополнительно дисперсную упрочняющую фазу гетерофазные сплавы с изолированными включениями вторых фаз к нуль-мерным (0 . [c.162]

Армирование прутковым или волокнистым материалом хотя и дает в ряде случаев большой эффект, однако приготовление арматуры и технология армирования пока вызывают затруднения. Поэтому наряду с армированием волокнами разработаны методы введения в расплав тугоплавких дисперсных частиц. [c.697]

Высокопрочные композиты на основе керамики получают путем армирования ее волокнистыми наполнителями, а также металлическими и керамическими дисперсными частицами. Армирование непрерывными волокнами позвомет получать ККМ, характеризующиеся повышенной вязкостью, а армирование частицами приводит к резкому возрастанию прочности за счет создания барьеров на пути движения дислокаций. [c.156]

К первой группе относятся композиционные материалы, упрочненные дисперсными частицами и хаотически расположенными монокристалличе-скими нитями (так называемыми усами ) (см. рис. 114, I—1). Материалы, получаемые методами порошковой металлургии и состояш ие, например, из частиц карбидов тугоплавких металлов, помеш енных в связующее, образуемое металлами железной группы, иллюстрируются схемой I—2. За рубежом значительное внимание уделяют созданию металлических материалов, например, на медной основе, армированных дискретными отрезками вольфрамовой, молибденовой проволоки (/—3), а также расположенными в металлической основе непрерывными проволоками 1—4) [97 98]. Могут быть изготовлены материалы, имеющие армирующие элементы в виде сеток -— проволочных тканей и сот (/—5). Еще один вид образуют материалы, имеющие непрерывные неориентированные армирующие волокна — типа войлока , в зарубежной практике называемые фелтметалл (/—6). [c.250]

Итак, мы рассмотрели композиционные материалы на основе металлической матрицы. Заметим, что их- принято подразделять на три основных класса дисперсиоино-твердеющие, упрочненные частицами (дисперсно-упрочненные) и армированные волокнами. [c.89]

КМ с алюминиевой матрицей. Перспективы эффективного использования КМ с алюминиевой матрицей обусловлены достаточно высокими удельными прочностными характеристиками материала матрицы, например, применение волокнистых КМ с алюминиевой матрицей позволяет получить значительное преимущество в удельной жесткости и снизить массу конструкции на 30...40 %. К числу достоинств данных материалов следует относить и достаточно низкие технологические температурные параметры до 600 °С при получении КМ твердофазными методами и до 800 °С - жидкофазными. Алюминиевая матрица отличается высокими технологическими свойствами, обеспечивает достижение широкого спектра механических и эксплуатационных свойств. При дискретном армировании КМ с алюминиевой матрицей используют частицы из высокопрочных, высокомодульных тугоплавких веществ с высокой энергией межатомной связи - графита, бора, тугоплавких металлов, карбидов, нитридов, боридов, оксидов, а также нитевидные кристаллы и короткие волокна. Существуют различные способы совмещения алюминиевых матриц с дисперсной упрочняющей фазой твердофазное или жидкофазное компактирование порошковьгх смесей, в том числе приготовленных механическим легированием литейные технологии пропитки пористых каркасов из порошков или коротких волокон, или механического замешивания дисперсных наполнителей в металлические расплавы газотермическое напыление композиционных смесей. [c.195]

В работах [39, 40] с помощью данных методов решены периодические краевые задачи механики композитов с дисперсными включениями, короткими волокнами и пластинчатыми частицами. В монографии [41] на основе метода конечных элементов развит метод локальных приближений, позволивший определить толщину переходного слоя, окружающего частицу наполнителя. Метод конечных элементов использовался в [1] для определения модулей упругости и анализа распределения напряжений в ортогонально армированных волокнистых композитах. Методы имитационного моделирования на ЭВМ процессов разрушения композиционных материалов на макро— и мик — роструктурном уровнях рассмотрены в [42]. Чрезвычайно [c.20]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...