Композиций полученных

стекло — полиэфирная смола является силан, содержащий эфирную метакрилатную группу, для которого величина ус равна 28 дин/см. Имеются также данные о неэффективности использования хлорпропилсилана (-ус=40,5 дин/см) и бромфенилсилана (YC— 43,5 дин/ом) в качестве аппретирующих добавок для полиэфирных композиций, армированных стеклянными волокнами

Предел прочности композиций, армированных волокнами углерода и карбида кремния в зависимости от давления при пропитке, изменяется по кривой с максимумом. Давление необходимо для обеспечения полной пропитки детали и создания минимального взаимодействия, достаточного для достижения оптимальной прочности связи волокна с матрицей. Однако слишком высокое давление пропитки приводит к значительному разупрочнению волокна и снижению свойств.

Прочность композиций, армированных непрерывными волокнами. В волокнистых композициях непрерывные волокна обычно распределены по всему объему. В целях упрощения предположим, что они однородны, непрерывны, ориентированы в одном направлении и прочно сцеплены с матрицей, так что при деформировании между ними отсутствует проскальзывание. Пусть к образцу из такого композиционного материала приложена осевая нагрузка Р, которая связана с напряжением соотношением

Разрушение композиций, армированных непрерывными волокнами, также может сопровождаться вытягиванием волокон. Рассмотрим этот случай, используя модель Купера [119]. В модели предполагается, что прочность волокон всюду равна
Советскими и зарубежными исследователями показана принципиальная возможность существенного уменьшения взаимодействия путем легирования матриц. Кардинальным решением этой задачи является создание специальных матриц, которые обладали бы не только меньшей реакционной способностью по сравнению с существующими матричными сплавами, но и одновременно имели бы меньшую плотность. Последнее связано с тем, что существенная жаропрочность никелевых композиций, армированных вольфрамовыми волокнами, достигается в том случае, когда объемное содержание последних составляет 40—60 об. %. Это естественно, вызывает значительное повышение плотности и снижение удельной жаропрочности, что накладывает ограничение на использование композиций в некоторых конструкциях.

титановых композиций, армированных 25% борных волокон. Одна композиция на основе титановой матрицы с пределом текучести 28 кгс/мм2, другая — с пределом текучести 42 кгс/мм2. Характер разупрочнения композиций после изотермических отжигов (разная толщина диборидного слоя) соответствует теоретически предсказанному Миткалфом (см. рис. 29). Однако экспериментальные значения критических толщин диборидного слоя (х'кр = 4000 А и х'к? = = 8000 А для низкопрочной матрицы и л:Кр = 5500 А и л;кр = = 9000 А для высокопрочной матрицы) значительно отличаются от расчетных (л;кр = 1000 А и хкр = 5000 А). Такое расхождение между теорией и экспериментом связано, по-видимому, со значительными допущениями теории: анализом распределения напряжений около микротрещины в диборидном слое только в упругом приближении, предположением о равенстве радиуса кривизны в устье трещины и параметра решетки диборида, а также предположением об отсутствии поддержки матрицей (В — 1).

волокна или же, если не исключена возможность значительных нагрузок, — из композиций, армированных стекловолокном.

вых сплавов композиций, армированных усами оксида алюминия,

Теоретическая прочность твердых тел 280 Прочность реальных кристаллов 282 "Сопротивление кристаллической решетки движению дислокаций 286 Упрочнение за счет препятствий . 289 Термическая стабильность барьеров 326 Мартенситная структура стали и прочность 328 Химическая и структурная неоднородность и механические свойства титановых сплавов 340 Высокая прочность и композиционные материалы 350 Нитевидные кристаллы 353 Механизм упрочнения композиций, армированных непрерывными и короткими волокнами 369 Материалы, получаемые однонаправленной кристаллизацией 376

Теоретическая прочность твердых тел • Прочность реальных кристаллов • Сопротивление кристаллической решетки движению дислокаций • Упрочнение за счет препятствий • Термическая стабильность барьеров • Мартенсит-ная структура стали и прочность • Химическая и структурная неоднородность и механические свойства титановых сплавов • Высокая прочность и композиционные материалы • Нитевидные кристаллы • Механизм упрочнения композиций, армированных непрерывными и короткими волокнами ф Материалы, получаемые однонаправленной кристаллизацией

Механизм упрочнения композиций, армированных непрерывными и короткими волокнами

Частицы алмаза, будучи разобщены прослойкой жидкого металлического расплава, в начальной стадии в процессе горячего прессования имеют больше возможностей для взаимных перемещений, а, следовательно, и для занятия положения, соответствующего наиболее плотной упаковке в заданных условиях. Эти возможности еще более возрастают, если в алмазную составляющую композицию входят частицы специально подобранных размеров, что и объясняет большую плотность композиций, полученных с применением смеси порошков.

мируется подобно традиционным сплавам в процессе кристаллизации. Такие системы называют естественными композиционными материалами, так как упрочняющая фаза в них кристаллизуется из расплава в виде иголок, (нитевидных кристаллов), стерженьков или пластинок. По виду структура этих материалов мало отличается от структуры волокнистых и слоистых композиций, полученных путем искусственного сочетания матрицы и упрочнителя. Кроме того, упрочнители в эвтектических композициях — иголки или пластинки практически не отличаются по механическим свойствам от нитевидных кристаллов (усов), имеющих уникально высокие механические свойства. Особенностью структуры эвтектических композиционных материалов является исключительно хорошее сопряжение матрицы с упрочнителем, а также высокая структурная стабильность.

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/SiC. 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.

Существует интервал температур прессования, в котором понижение прочности борных волокон незначительно. Из сопоставления кривых на рис. 32следует,что понижение прочности композиций по мере повышения температуры прессования связано с разупрочнением волокон, которое обусловлено химическим взаимодействием. Особенно интенсивно это взаимодействие протекает при температурах выше 560° С. Пониженная прочность композиций, полученных при 480° С, обусловлена, по-видимому, недостаточно прочной связью между матрицей и волокном. Такая композиция работает как пучок параллельных волокон. Таким образом, для достижения максимальной прочности композиции в продольном направлении следует стремиться к созданию оптимальной связи: слишком прочная связь, обусловленная интенсивным химическим взаимодействием, нецелесообразна, так как при этом снижается прочность волокон; слабая механическая связь не обеспечивает надлежащей передачи касательных напряжений к волокнам. На поверхности вытравленных волокно бора обнаружен слой продуктов химического взаимодействия. На рис. 33 приведена серия микроструктур, полученных с помощью сканирующего микроскопа

изотермических отжигов, приведены в табл. 13. Волокна, извлеченные из композиций, полученных ЦЗ, разупрочнились почти вдвое (с 260 до 160 кгс/мма), тогда как прочность волокон из композиций, полученных ВП, осталась практически без изменений — 215 и 200 кгс/мм2 соответственно. Как видно из таблицы, относительная прочность борных волокон из композиций, полученных ЦЗ после 100-часовых отжигов, восстанавливалась до исходной или же превышала ее. Длительные 500-часовые отжиги приводили к незначительному разупрочнению борных волокон. Аналогичным образом изменяется и прочность литых композиций, как это следует из табл. 13. Таким образом, кинетика изменения прочности борных волокон после отжигов полностью определяет кинетику разупрочнения литых магниевых композиций.

ПРОЧНОСТЬ КОМПОЗИЦИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ ПРИ РАЗНЫХ РЕЖИМАХ,

Ё автоклаве низкого давления получали композиционный материал с применением слоев из сплава-припоя, имеющего более низкую температуру плавления по сравнению с основным материалом матрицы. Пакеты для диффузионной сварки в этом случае представляли собой предварительные заготовки из однонаправленного волокна борсик с напыленным на его поверхность сплавом 6061, между слоями которых были уложены слои из фольги сплава-припоя 713 толщиной 0,025 мм и фольги сплава 6061 той же толщины [114, 177]. Изготовление материала осуществлялось но следующему режиму: нагрев до температуры 500° С и выдержка при этой температуре под давлением 3,5—14 кгс/сма в течение 15 мин, затем повышение температуры до 575—607° С и выдержка при этой температуре и том же давлении в течение 15 мин. Прочность композиций, полученных в автоклавах высокого и низкого давлений, составила соответственно 120 и 90—ПО кгс/мм2.

Магний — борное волокно. Композиция магний—борное волокно является едва ли не единственной композицией на основе магния, получаемой методом диффузионной сварки под давлением. Исследование влияния технологических параметров изготовления материала на его свойства было проведено авторами работы [122]. Результаты исследования свойств композиций, полученных при температурах от 350 до 600° С, давлениях от 350 до 1400 кгс/мм2 и выдержке в течение 1 ч, позволили установить оптимальные условия получения композиционного материала Mg—В: температура диффузионной сварки 525° С и давление 700 кгс/см2. Свойства композиционного материала, полученного по этому режиму, представлены в табл. 29. Для сравнения в этой же таблице приведены свойства композиции близкой по составу, но полученной не по оптимальному режиму.

Наводороживание осадков. При включении высокодисперсных частиц в гальванические покрытия изменяется не только структура последних, но и количество внедряющегося в осадки водорода (наводороживание) [41, 105, 126]. Осадки Ni—MoS2, полученные из суспензии, содержащей 245 жг/м3 сульфата никеля, 30 кг/м3 хлорида никеля, 20 кг/м3 аминоуксусной кислоты и 30— 50 «г/м3 MoS2 (марки МВЧ), частицами основной фракции размером 0,75—2 мкм, имели иаводароживание 0,66 дм3/кг вместо 0,43 дм3/кг у чистых покрытий [126]. Приведены [105] соотношения между наводорожива-иием и составом композиций, полученных из еульфат-хлоридного электролита никелирования, содержащего

Для других композиций, полученных нами, необходимо вести поиск фотоинициатора или фотоинициирующей системы, действующей либо в области жесткого ультрафиолета (200...250 нм), что крайне ограничит область применения фоторезиста, либо в области видимого света (400...500 нм).

Представление об эффективной объемной доле наполнителя, определяемой уравнениями (3.21) и (3.26), были использованы для анализа упругих и динамических механических свойств гетерогенных смесей полимеров акрилового ряда, полученных последовательной эмульсионной полимеризацией — способом, позволяющим получать композиции с равномерно диспергированными сферическими частицами, а также смешением латексов — способом, дающим композиции с более сложной фазовой морфологией [49—56]. Измерения модулей упругости при комнатной температуре композиций, полученных из гетерогенных латексных частиц, синтезированных последовательной эмульсионной полимеризацией, были использованы для определения фгт эластичных включений в стеклообразной матрице. Полученные значения ф2т в сочетании с уравнениями (3.23) и (3.12) были использованы для расчета динамических свойств композиций в широком интервале темпе-