Волокнит — Прочность механическая Характеристика

Волокнит—Прочность механическая — Характеристика 431 Восьмиугольники правильные— Геометрические характеристики 41 [c.540]

Приводимые здесь цифры носят сугубо ориентировочный характер. На мировом рынке имеется множество видов волокон с чрезвычайно разнообразными механическими характеристиками и не всегда бывает возможно отличить рекламные данные от фактических. Если значения модуля более или менее устойчивы, то цифры прочности весьма условны, они характеризуют относительные преимущества того или иного вида волокна, но не, фактическую реализацию прочности в композите. В таблице приведены некоторые характерные значения этих величин. [c.686]

Масштабный фактор проявляется в увеличении хрупкости и снижении механических характеристик металла с увеличением размеров изделий. Статистическая теория дефектов объясняет это влияние тем, что вероятность существования опасного дефекта, облегчающего образование и развитие трещин, уменьшается при уменьшении размеров образцов. Этот вывод статистической теории подтверждается прямым экспериментом. Известно, например, что тонкие стеклянные волокна диаметром 5 мкм обладают в 50 раз большей прочностью, чем массивные образцы, изготовленные из того же стекла. [c.434]

В большинстве случаев пластмассы состоят из двух основных компонентов связующего и наполнителя. Связующее — обычно органический полимер, обладающий способностью деформироваться под воздействием давления. Иногда применяется и неорганическое связующее, например стекло в микалексе, цемент в асбоцементе ( 6-1, 6-19). Наполнитель, прочно сцепляющийся со связующим веществом, может быть порошкообразным, волокнистым, листовым ( древесная мука — мелкие опилки, каменная мука , хлопчатобумажное, асбестовое или стеклянное волокно, слюда, бумага, ткань) наполнитель существенно удешевляет пластмассу и в то же время может улучшать ее механические характеристики (увеличивать прочность, уменьшать хрупкость). Гигроскопичность и электроизоляционные свойства в результате введения наполнителя, как правило, ухудшаются, поэтому в пластмассах, от которых требуются высокие электроизоляционные свойства, наполнитель чаще всего отсутствует. [c.148]

Специалисты по технологии производства композитов с алюминиевой матрицей придерживаются общей точки зрения относительно оптимальных условий изготовления композита. Если поддерживать, постоянство двух из трех параметров технологического процесса— температуры, давления и продолжительности обработки, то с ростом значения третьего параметра прочность при растяжении вначале растет, затем проходит через максимум и потом снижается. Эти данные согласуются с моделью, предполагающей, чтО на поверхности раздела имеется окисная пленка. Рост прочности при растяжении объясняют уменьшением пористости и улучшением окисной связи между матрицей и волокнами. Снижение прочности при растяжении с увеличением давления, температуры или продолжительности процесса происходит из-за общего разрушения окисной связи и излишнего развития реакции. Оптимальное значение параметров отвечает равновесию между завершением процесса образования связи и началом развития локальной реакции на участках разрушения пленки. При повышенной температуре или продолжительности процесса прессования разрушение пленки может происходить по механизму сфероидизации, а при повышенном давлении — механическим путем вследствие сдвига. Однако наличие оптимальных значений параметров процесса приводит к заметным изменениям состава и строения поверхности раздела. Эти изменения имеют место как в пределах одного образца композита, так и от одной партии горячепрессованного композита к другой, поскольку трудно тщательно контролировать состояние поверхности компонентов, технологические циклы и все остальные параметры, определяющие характеристики поверхности раздела. [c.170]

ЦИКЛОВ С использованием соответственно пересчитанных механических характеристик материала. Предположим, что рассматриваемый слоистый композит содержит начальную поперечную сквозную трещину длиной 2а. Тогда первые несколько циклов нагружения при заданных отношениях напряжений и амплитуды максимального напряжения не приведут к существенным изменениям напряженного состояния у кончика трещины. Последующее длительное воздействие циклической нагрузки вызовет изменения в матрице, волокнах и поверхности раздела. Этот процесс описывается уравнениями (2.6), (2.7). Наступает момент, когда характеристики жесткости и прочности композита изменяются настолько, что появляется возможность распространения трещины в наиравлении нагружения, как показано на рис. 2.27. Вначале рост трещины устойчив — это было показано ранее. Следовательно, геометрия образовавшейся трещины такова, что материал еще может безопасно подвергаться дальнейшему нагружению. При этом продолжается уменьшение модулей упругости и прочности, что, вероятно, вызывает ускорение роста трещины. В конечном итоге после многократного повторения циклов нагружения свойства материала ухудшаются настолько, что при амплитудном значении напряжения трещина прорастает катастрофически и наступает усталостное разрушение. Однако следует иметь в виду, что в результате действия механизмов, тормозящих разрушение, как в случае слоистого композита со схемой армирования [0°/90°] , усталостное испытание может закончиться разрушением образца вследствие падения его прочностных свойств. В процессе усталостного нагружения могут, кроме указанного, проявиться и другие механизмы разрушения, такие, как разрушение волокон в окрестности кончика трещины из-за высокой концентрации напряжений. За этим может последовать распространение поперечной трещины, как показано на рис. 2.31, или межслойное разрушение (расслоение) вблизи надреза (рис. 2.16), или вдоль свободных кромок образца (рис. 2.17). В любом из этих случаев развитие процесса разрушения поддается предсказанию. Получив количественную оценку протяженности области разрушения (определяемой как а или а), можно установить соотношения da/dN или da/dN и сравнить их с экспериментальными данными. [c.90]

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]

Влияние влажности на механические характеристики слоистых пластиков выражается в изменении прочности на границе раздела волокно - полимерная матрица вследствие проникновения влаги. На рис. 4.16 [c.158]

Борные волокна имеют плотность 2,63 г/см , прочность при растяжении 4300 МПа и модуль упругости 380 ГПа по сравнению с углеродными волокнами они обладают преимуществами благодаря сочетанию высоких прочностных и упругих свойств. Механические характеристики борных волокон практически совпадают с аналогичными характеристиками углеродных волокон. Следует отметить, что диаметр борных и углеродных волокон сушественно различается. Это необходимо иметь в виду при оценке их работоспособности в составе армированного материала в условиях различного напряженного состояния. Борные волокна обычно имеют диаметр 100 мкм выпускаются также борные волокна диаметром 140 и 200 мкм. По сравнению с углеродными волокнами, диаметр которых составляет 5-6 мкм, плошадь поперечного сечения борных волокон на 2—3 порядка выше. При производстве борных волокон химическим осаждением на сердечник из вольфрамовой проволоки или на углеродное волокно [7] увеличение диаметра борных волокон приводит к повышению производительности технологического процесса их производства. Больший диаметр волокон дает следующие преимущества 1) простоту в обращении 2) хорошее проникновение матрицы в межволоконное пространство вследствие малой удельной внешней поверхности 3) высокое сопротивление потере устойчивости при сжатии. [c.268]

Волокна карбида кремния определяются следующими физико-механическими характеристиками плотностью 3200. .. 3500 кг/м , прочностью при растяжении 1700. .. 2500 МПа, модулем упругости 450000. .. 480000 МПа. Они жаростойки и жаропрочны и поэтому весьма перспективны для создания КМ на металлической основе с высокотемпературными характеристиками. [c.462]

Прочность и жесткость — основные механические характеристики композитов — зависят от содержания, типа и длины армирующих волокон, а также в некоторой степени и от свойств других компонентов композиции. Последние должны предотвращать перемещение волокон и защищать их от повреждения. Большое значение имеют количество и длина волокон. Волокно длиной более 6,4 мм практически не улучшает механические свойства СКП, а при длине свыше 12,7 мм возникают трудности со смещением и формованием. На рис. 15.1 приведена типичная кривая зависимости ударной вязкости от длины волокна. Аналогично изменяются и другие механические свойства. При литье композиций под давлением увеличение длины волокна может дать еще меньше преимуществ, вероятно потому, что более длинные волокна легче повреждаются при течении через центральный и распределительные литники. [c.119]

Предел прочности при растяжении современных коммерческих углеродных волокон с плотностью —1,8 г/см колеблется в зависимости от их сорта в интервале от 1380 до 3450 МН/м (141 — 352 кгс/мм ), хотя предел прочности волокон, полученных в лабораторных условиях —6,9 ГН/м (704 кгс/мм"- ). Эти з начения обусловливают чрезвычайно высокий уровень удельных механических характеристик углеродных волокон. Обзор механических свойств коммерческих углеродных волокон приведен в работах [31, 32, 83, 85]. Следует отметить, что, хотя углеродные волокна представляют собой поликристаллические тела, они характеризуются высокой степенью преимущественной ориентации пачек углеродных слоев, определяющей высокий уровень прочности и модуля упругости вдоль оси волокон и оказывающей влияние на плотность, теплофизические и электрофизические свойства. [c.341]

Наполнитель, прочно сцепляющийся со связующим, может быть порошкообразным, волокнистым, листовым ( каменная мука , древесная мука — мелкие опилки, хлопчатобумажное, асбестовое или стеклянное волокно, слюда, бумага, ткань и т. п.). Наполнитель обычно существенно удешевляет пластмассу и в то же время может улучшать ее механические характеристики (увеличивать прочность, уменьшать хрупкость). [c.189]

Хлопчатобумажные ленты применяются в качестве верхнего защитного слоя изоляции катушек. Необходимо применять более тонкие ленты, но при достаточной их механической прочности. Тафтяная лента часто применяется в качестве временной бандажной ленты при компаундировании катушек. Характеристики хлопчатобумажных лент по ГОСТ 4514—71 приведены в табл. 5.8. Ленты поставляются рулонами с длиной ленты в рулоне 50—60 м. Хлопковое волокно теряет прочность при температуре выше 165° С, при 175—200° С — разрушается. [c.278]

Как было показано, прочность адгезионной связи на поверхности раздела графитовое (или борное) волокно — смола зависит от многих факторов. Такие характеристики волокон, как удельная поверхность, поверхностная энергия (смачиваемость и химическая активность), размер кристаллитов графита и их ориентация (модуль), в значительной мере определяют прочность адгезионного соединения. Однако количественная взаимосвязь между химической активностью или смачиваемостью поверхности волокна и механическими свойствами композита, такими, как прочность на сдвиг или изгиб, не установлена. Согласно результатам исследований, прочность адгезионной связи на поверхности раздела в композите обратно пропорциональна размеру кристаллитов графита на поверхности волокна, и для любой данной системы увеличение удельной поверхности волокон приводит к повышению прочности композита на сдвиг. [c.270]

Наиболее ярко выраженное влияние низких температур на механические свойства титановых сплавов проявляется в очень значительном увеличении пределов текучести, прочности и пропорциональности (см. рис. 2). Повышение указанных характеристик на 100 % и более в интервале 298—4 К является типичным как для титана промышленной чистоты с относительно низкой прочностью, так и для более прочных титановых сплавов. При 298 К модуль упругости составляет 96,5—110,2 ГПа в зависимости от сплава и направления волокна и возрастает до 117—131 ГПа при 4 К. [c.272]

Механические характеристики полимерных ком1Позитов, арми рованных волокнами, зависят главным образом от трех факторов прочности и упругости волокна прочности и химической стабильности смолы прочности связи между смолой и волокном, от которой зависит эффективность передачи напряжения через поверхность раздела. Каждый из перечисленных факторов может влиять на механические свойства композитов. [c.12]

Последствия химического взаимодействия между составляющими в композициях третьей и псевдопервой группы проявляются не только после специальных термических обработок, но и после получения их методом горячего прессования. Большинство исследователей сходится во мнении, что существуют оптимальные параметры получения этих композиций. Если два любых параметра из трех (температура, время, давление прессования) постоянны, то кривая зависимости продольной прочности композиции от третьего переменного параметра имеет максимум. Объяснение такой зависимости будет дано при обсуждении выбора оптимальной температуры прессования композиции алюминий—борное волокно. Проиллюстрируем сказанное графиком (рис. 31) зависимости прочности и деформации до разрушения от температуры прессования композиции Ti — 6% А1 — 4% V — 25% волокон B/Si . Кривые имеют пологий максимум в интервале температур 770—830° С. Снижение механических характеристик композиций, полученных прессованием при высоких температурах, объясняется химическим взаимодействием и разупрочнением волокон. [c.78]

Описание механических свойств композитных материалов, которые могут обладать весьма высокой прочностью (особенно статической и ударной), можно производить двумя путями. В первом случае композитные материалы рассматриваются как квазиодно-родные (гомогенные), обладающие в случае объемного дисперсного армирования изотропией деформационных и прочностных свойств, а в случае армирования волокнами, плоскими сетками или тканями — определенного типа анизотропией. Обычно применяют модели ортотропного или трансверсально-изотропного тела. При таком подходе речь идет о механических характеристиках, осред-ненных в достаточно больших объемах, содержащих много однотипных армирующих элементов. Другой, несравненно более сложный, но и более информативный путь состоит в раздельном рассмотрении механических свойств каждой фазы с последующим теоретическим прогнозированием свойств всего композита в целом. При этом приходится рассматривать фактически еще одну дополнительную фазу зоны сопряжения основных фаз, например, матрицы с армирующими волокнами. Механизм повреждений, развивающихся на границах фаз, обычно весьма сложен и определяется помимо свойств основных компонентов гетерогенной системы еще рядом дополнительных факторов, таких как адгезия фаз, технологические и температурные местные напряжения, обычно возникающие вблизи границ, наличие дефектов и др. Границы фаз как зоны концентраций напряжений играют особенно важную роль в развитии много- и малоцикловых усталостных повреждений композитов. [c.37]

Смачивание полимерных материалов. Механические характеристики полимерных ко.мпозитов, армированных волокнами, зависят от трех факторов 1) протаости и утфутости волокна, 2) прочности и. химической стабильности полимерной матрицы (смолы, полиэтилен и др.), 3) прочности связи между смолой и волокном, от которого зависит эффективность передачи напряжений через поверхность раздела. [c.103]

ККМ с волокнами карбида кремния. При практически равной прочности эти ККМ имеют преимущества перед аналогичными материалами с углеродными волокнами - повышенную стойкость к окислению при высоких температурах и значительно меньшую анизотропию коэффициента термического расширения. В качестве матрицы используют порошки боросиликатного, алюмосиликатного, литиевосиликатного стекла или смеси стекол. Волокна карбида кремния применяют в виде моноволокна или непрерывной пряжи со средним диаметром отдельных волокон 10 - 12 мкм ККМ, армированные моноволокном, по-лл чают горячим прессованием слоев из лент волокна и стеклянного порошка в среде аргона при температуре 1423К и давлении 6,9МПа. Керамический композит Si-Si , получаемый путем пропитки углеродного волокна (в состоянии свободной насыпки или в виде войлока) расплавом кремния, может содержать карбидную фазу в пределах 25 - 90%. Механические характеристики ККМ увеличиваются с ростом содержания Si . ККМ с волокнами углерода и карбида кремния обладают повышенной вязкостью разрушения, высокой удельной прочностью и жесткостью, малым коэффициентом теплового расширения. [c.159]

Обработка поверхности волокон, используемых для армирования пластмасс. Чтобы армированные углеродными волокнами пластмассы, т. е. углепластики, обладали высокими механическими характеристиками, необходимо обеспечить прочность адгезионной связи между углеродными волокнами и полимерной матрицей, достаточную для передачи напряжения от волокна к волокну. Однако поверхность углеродных волокон, образовавшихся в процессе карбонизации или графити-зации, характеризуется слабой адгезией к ней полимерной матрицы. Следовательно, при использовании углеродных волокон для армирования пластмасс необходимо проводить обработку их поверхности с целью повышения адгезии. Обработка поверхности представляет собой обычно слабое окисление поверхности волокон, не снижающее их прочностных характеристик. Окисление осуществляют, например, в жидкости электролитическим методом [14]. 0 [c.37]

Композиционными материалами или композитами обычно назьтают многофазные сплошные среды, состоящие из армирующих элементов и соединяющего из связующего вещества (матрицы). В качестве армирующих элементов используют непрерывные или дискретные тонкие волокна, образованные из них нити, жгуты и ткани. Обладая высокой прочностью и жесткостью, волокна обеспечивают необходимые механические свойства композитов. В качестве матриц используют отвержденные или карбони-зованные термореактивные полимерные смолы, термопласты, металлические сплавы и керамику. Матрица обеспечивает заданную форму изделия, эффективную совместную работу волокон и в основном определяет технологические и теплофизические свойства композитов. Матрица может содержать наполнители в виде коротких волокон или частиц, вводимых для повышения ее механгтческих характеристик. [c.273]

Карбидные материалы обладают совокупностью механических и физико-химических свойств, которая позволяет широко использовать их в технике. Особое место среди карбидных материалов занимают карбидокремниевые керамики, как спеченные (Si ), так и реакци-онно-связанные (Si/Si ), обладающие низкой плотностью, высокими прочностью при повышенных температурах, твердостью и износостойкостью, низким температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР), химической стойкостью к агрессивным средам, устойчивостью на воздухе при высоких температурах. Такое сочетание свойств карбидокремниевых керамик обеспечивает им заметное улучшение удельных механических характеристик. Дальнейшее улучшение свойств Si -Kepa iHK идет по пути их армирования, например, нитевидными кристаллами, волокнами и алмазными частицами (табл. 8.1). Низкие технологические свойства Si -керамик (плохая прессуемость, спекание при температуре свыше 2000 °С) требуют применения технологий, в которых предусматривается активация поверхности порошка термомеханической обработкой или объемная активация взрывной обработкой, введение в шихту активирующих процесс спекания добавок (2...8 мае. %), в том числе активных наноструктурных по- [c.138]

Требования снижения металлоемкости конструкций при одновременном повышении прочности и надежности обусловливают разработку новых конструкционных материалов, среди которых необходимо выделить композиционные материалы с металлической матрицей. Учитывая широкое использование данного класса материалов при создании конструкций транспортного и химического машиностроения, ракетно-авиационной и космической техники, исследование процессов их разрушения представляет собой важную задачу механики конструкционного материаловедения. В ряду композитов с металлической матрицей особое место занимает бороалюминий — материал на основе алюминия, упрочненного волокнами бора. Бороалюминиевый волокнистый композиционный материал (ВКМ) обладает высокими удельными показателями прочности и жесткости, высокой стабильностью механических характеристик при повышенных температурах. Благодаря уникальным свойствам данного материала, его используют в несущих конструкциях космических аппаратов и авиационной техники [1, 2]. [c.224]

ЛФМ армируют обычно рубленым стеклоровингом длиной 12,7. .. 76,2 мм, но чаще всего — 25,4 мм. В зависимости от отделки волокна различают ровинги двух типов жесткие и мягкие. Жесткий ровинг легко рубится, хорошо формуется, но плохо пропитывается смолой. Мягкие типы ровинга труднее рубятся, хуже формуются, дают плохую поверхность, но легко пропитываются смолой и придают материалу более высокие механические характеристики. Вначале ЛФМ получали из матов рубленой стеклопряжи с длиной волокна 50,8 мм и растворимого (мягкого) связующего. Этот метод еще и сейчас используется для некоторых ЛФМ (в основном в Европе), но в последнее время с целью увеличения прочности материала в ЛФМ стали вводить непрерывную нить из стеклянного, углеродного и арамидного волокон. [c.143]

Углеродные карбонизованные и графитироваиные волокна представляют большой интерес для использования их в качестве упрочнителей в композиционных материалах с металлической матрицей. Этот интерес обусловлен высоким уровнем основных механических характеристик волокон, их малой плотностью у = 1,7—1,9 г/см ) и перспективой резкого снижения стоимости волокон при достаточно больших объемах их производства. Высокопрочные и легкие композиционные материалы с углеродными волокнами в качестве упрочнителя могут найти широкое применение в современной технике. Предел прочности при растяжении и модуль упругости современных коммерческих углеродных волокон соответственно составляют 2070 МН/м (211 кгс/мм ) [c.338]

Для получения плотных алюминиевых покрытий на углеродных волокнах был с успехом опробован метод вакуумного напыления, однако при этом способе металлизации существует значительный экранный эффект, и для получения равномерных покрытий по всему сечению жгута необходимо перед напылением укладывать жгут в тонкую ленту. Из покрытых алюминием углеродных волокон методом горячего прессования получили компактные образцы композиционного материала. Распределение волокон в материале в целом оказалось достаточно равномерным, однако механические характеристики материала были невысокими, очевидно из-за недостаточной прочности связи матрицы и волокна (наблюдалось отслаивание алюминия от волокон). Более успешные эксперименты проведены по алюминированию волокон методом химического осаждения при термическом разложении триизобутила алюминия экранный эффект в этом случае не проявляется и покрытия получаются однородными по всему сечению углеродного жгута. Были сделаны также попытки изготовления углеалюминиевого материала из покрытых таким образом волокон методами горячего и холодного прессования, но из-за малого количества полученного материала его свойства не определялись. [c.369]

Для углеалюминиевого композиционного материала характерна заметная разница температурных коэффициентов линейного расширения матрицы и волокон. Температурный коэффициент линейного расширения для углеродных волокон вдоль оси составляет —0,9-10 ° С , а для алюминиевого сплава 22.10 ° С . В связи с этим неоднократно высказывалось мнение о неудовлетворительной термостойкости этой композиции. Однако в результате исследования термической стабильности углеалюминия установлено (табл. 6), что термоциклирование в температурном интервале от —193 до -f-500° С (число циклов 20) не приводит к ухудшению механических характеристик, к нарушению связи на границе матрицы и волокна, а также к появлению заметной деформации образца в направлении армирования. В направлениях же, перпендикулярных к направлению армирования, образец материала в результате термоциклирования претерпевает значительную остаточную деформацию, подобную той, которая появляется в аналогичных условиях и у других композиционных материалов с невысокой прочностью связи матрицы и армируюш их волокон. Сохранение исходной прочности связи на межфазной [c.376]

В работах Сара были исследованы также сложноармированные образцы композиционного материала никель-углеродное волокно трех-, пяти- и семислойные образцы с ориентацией монослоев под углами 0,45 и 90° к направлению нагружения при испытаниях. Механические характеристики образцов с любым типом армирования удовлетворительно совпадали с расчетными. Это совпадение указывает на то, что в первом приближении микротрещины и напряжения, возникающие из-за разности температурных коэффициентов линейного расширения монослоев композиционного материала в различных направлениях по отношению к оси армирования, не оказывают существенного влияния на предел прочности и модуль упругости сложноармированного композиционного материала. [c.396]

Последующие исследования композиции на основе никелевой матрицы были направлены на изучение механических свойств и характера разрушения композиционного материала [13], контролируемого методами оптической и электронной сканирующей микроскопии. Компактные образцы материала в этой работе также получали горячим прессованием углеродных волокон с предварительно нанесенным электролитическим никелевым покрытием (использовали углеродный жгут фирмы Курто с числом элементарных филаментов около 10 ООО). Чрезвычайно низкие значения механических характеристик полученного композиционного материала авторы объясняют малой прочностью связи матрицы и волокна, охрупчиванием матрицы и разупрочнением углеродных волокон в процессе формирования композиции. Как и в предшествующей работе, отмечается, что композиционный материал никель — углеродное волокно обладает чрезвычайно низкой стойкостью в окислительных средах при 600° С волокна полностью выгорали за 5 ч. Скорость окисления волокон в композиции значительно выше, чем волокон, взятых отдельно. Это явление объясняется, по всей вероятности, тем, что кислород диффундирует через никелевую матрицу в атомарном состоянии, т. е. в наиболее активной форме. [c.399]

Причиной их широкого распространения в современной технике служит своеобразный комплекс физико-механических характеристик чрезвычайно высокая стойкость в различных агрессивных средах, хорошее демпфирование звуковых колебаний, вибропоглощение и отличные антифрикционные свойства. Основной недостаток свинца и сплавов на его основе — низкая прочность, серьезно ограничивающая область их применения. Одним из решений проблемы повышения прочности свинцовых сплавов является создание композиционных материалов на их основе, армированных, например, углеродными волокнами. Потенциальными областями применения такого материала могут быть нагруженные детали химического оборудования, свинцовые пластины в аккумуляторах, элементы звукопоглощающих нанелей и высоко-нагруженные самосмааывающиеся детали, работающие в условиях трения. [c.406]

Поскольку испытания на выносливость требуют много времени и сопряжены с большими материальными издержками, Вёлер, естественно, попытался найти какие-либо зависимости между усталостной прочностью и другими механическими характеристиками материала, определяемыми при статических испытаниях. Насколько можно судить, особенно он интересовался пределом упругости тех материалов, с которыми он производил усталостные испытания. Установление предела упругости по испытаниям на растяжение требует точного измерения весьма малых удлинений, пригодных же для этой цели инструментов в то время еще не существовало. Поэтому Вёлер решил определить предел упругости по испытаниям на изгиб, хотя он и отдавал себе ясный отчет в том, что этот метод не обеспечивает надлежащей точности, поскольку предельное напряжение достигается сначала самыми крайними волокнами, а начало текучести становится заметным лишь после того, как в значительной части материала напряжения уже превзойдут предел упругости. Чтобы сделать такие измерения, насколько это возможно, точными, Вёлер применил специальную [c.207]

Композитные матириалы отличаются повышенной удельной прочностью (отношением характеристик прочности к плотности) в широком интервале температур. Поскольку механические свойства композита определяются в первую очередь свойствами волокон, материал матрицы можно подбирать с учетом других требований — по коррозионной стойкости, теплопроводности и т. д. Особую ценность как промышленные конструкционные материалы имеют армированные волокнами алюминий, никель и их сплавы. [c.177]

В литературе имеется много данных о продольной прочности композитов, поскольку эта характеристика обычно использовалась для оценки качества композитов металл — окисел путем сопоставления их действительной прочности с рассчитанной по правилу смеси. Внеосные механические свойства армированных окислами металлов были измерены лишь недавно. В связи с этим имеются данные о поперечной прочности (растяжение в направлении, перпендикулярном оси волокон) только для сплавов на основе Ni и Ti, армированных непрерывными волокнами сапфира. [c.347]

Современное понимание зарождения усталостных трещин в армированных волокнами металлах можно резюмирова1ь следующим образом. Зарождение усталостных трещин в композитах отличается от зарождения усталостных трещин в металлах только тем, что, кроме свободных поверхностей, играющих роль мест зарождения трещин, новым источником усталостных трещин в композитах служат разорванные волокна. Эта проблема, естественно, является более острой для случая хрупких волокон, наличия хрупких покрытий на волокнах или хрупких продуктов реакций на поверхностях раздела. Важно, что зарождение трещин происходит во внутренних точках и не без труда поддается наблюдениям или контролю методами неразрушающих испытаний. Будут ли усталостные трещины зарождаться на самом деле у разорванных волокон или нет, зависит от величины соответствующего коэффициента интенсивности напряжений, который пропорционален диаметру волокна (длине начальной трещины) и амплитуде напряжений. Последующий рост трещин определяется упругими свойствами, пределом текучести и характеристиками механического упрочнения компонентов, а также прочностью границы раздела волокна и матрицы и ее микроструктурой. [c.410]

Борное волокно выпускают диаметром 100, 130 или 200 мкм. Его получают путем осаждения из паровой фазы на тонкую вольфрамовую проволоку. Технология получения слоистых пластиков, армированных этим волокном, достигла большого совершенства. По опубликованным данным, высокие при комнатной температуре статические и динамические механические свойства этих материалов повышаются при низких температурах при этом другие характеристики изменяются незначительно [7,8]. Прочность при сжатии борэпоксидиых слоистых пластиков при температуре 4 К часто превышает 3450 МПа. Недостатками материалов является большая величина сечения захвата нейтронов и высокая их стоимость. [c.75]

Своеобразие геометрических, механических и физико-химических характеристик борного волокна предопределяет особенности свойств бороволок-нитов. Характерная ячеистая микроструктура обеспечивает достижение высокой прочности при сдвиге по границе раздела упрочняющей и связующей компонент. Отсутствие крутки И искривленности волокон,обусловленных большим диаметром и высокой жесткостью волокон, благоприятствует более полной реализации их механических свойств и повышает сопротивление бороволокнитов при сжатии. Однако большой диаметр волокна вызывает увеличение эффективной длины и повышение чувствительности бороволокнитов к нарушению целостности волокон, что приводит к некоторому снижению прочности бороволокнитов при растяжении по сравнению с прочностью материалов на основе равнопрочного тонковолокнистого наполнителя. [c.368]

Изоду) [2]. Из данных, приведенных на рис. 3.1, следует, что для пласти ка на основе найлона 66 существует сбалансированность всех трех механи ческих характеристик при испытании во влажной среде. Максимальнь модуль упругости имеет материал на основе полифениленсульфида, не его ударная вязкость низка. Наибольшей ударной вязкостью обладает на полненный углеродными волокнами ударопрочный найлон, но у неге очень низкий модуль упругости. Так как механические свойства наполнен ных волокна.ми термопластов сильно различаются, необходимо классифицировать их также в соответствии с областями применения. Для иллюстрации на рис. 3. 2 приведены температурные зависимости модуля упругости и прочности при изгибе термопластов, армированных углеродными волокнами [3], а на рис. 3. 3 - триботехнические характеристики армированных термопластов [3]. Из этого рисунка следует, что термопласты, армированные углеродными волокнами, обладают лучшими триботехническими свойствами по сравнению с неармированными или содержащими стекловолокна термопластами. Характерно, что армированные пластики [c.62]

Наибольшее распространение среди КМ благодаря лучшему комплексу технологических, коррозионных характеристик и достаточно высоким механическим свойствам получил класс конструкционных материалов, называемых боралюминием. Примером могут служить такие композиции как Д20-АД1-В, АД1-АМг6-В и др. Типичными представителями бора-люминиев являются материалы марки ВКА-1, ВКА-1Б. Конструкционные волокнистые композиционные материалы на основе свариваемого коррозионностойкого алюминиевого сплава марки 1561, армированного высокопрочными высокомодульными непрерывными волокнами бора (материал марки ВКА-1 Б) и тонкой стальной проволокой ВНС-9 (материал марки КАС-1), разработаны целенаправленно для использования их в качестве усиливающих элементов (в направлении действия главных напряжений) в высоконагруженньгх корпусных конструкциях из алюминиевого сплава судов [7]. Данные КМ относятся к разряду анизотропных, максимальные прочность и жесткость реализуются в направлении армирования в соответствии с законом аддитивности [7]. Ниже приве- [c.197]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...