Материалов оказывается

она начинает рассеивать лучи более диффузно, однако некоторая степень упорядочения в ней сохраняется вплоть до температуры 683 К. Отмеченное различие параметров надмолекулярной структуры композиционных материалов оказывает существенное влияние на их физико-механические и триботехнические свойства.

Непосредственное измерение величины линейной деформации зерен поверхностных и внутренних слоев образца из поликристаллического армко-железа [60] показало, что при деформировании на площадке текучести величина линейной деформации поверхностного слоя составляла 2,52%, в то время как объемные слои яродеформированы всего на 0,8%,что свидетельствует о пониженном напряжении течения поверхностных слоев. Различие в напряжениях течения поверхностных и внутренних слоев материалов оказывает существенное влияние на распределение действующих и остаточных напряжений в ГЦК металлах [61]. Сплавы, претерпевающие в процессе трения фазовые превращения [62], а также сплавы, содержащие мягкую структурную составляющую [63], также имеют свойства поверхностных слоев, отличные от глубинных. Соответственно и упрочнение при пластической деформации, отображаемое зависимостью прочности от плотности дислокаций, в поверхностных слоях (кривая 2) и на глубине (кривая 1) будет протекать различно (рис. 3) [64].

Распухание конструкционных материалов оказывает чрезвычайно большое влияние на расширенное воспроизводство быстрых реакторов. С учетом распухания топливные стержни необходимо располагать на больших расстояниях друг от друга, чтобы обеспечить достаточное их охлаждение при распухании. Кроме того, неравномерность нейтронного потока обусловливает неравномерное распухание, что приводит к искривлениям топливных стержней и чехлов кассет, а это также требует понижения плотности топлива в активной зоне. Последнее существенно уменьшает коэффициент воспроизводства топлива и сопровождается большими экономическими потерями (см. табл. 1).

Были исследованы несмазываемые подшипниковые узлы из листовых материалов группы 36 [57]. Установлено, что модуль упругости при сжатии материалов оказывает на изнашивание более существенное влияние, чем содержание и распределение в рабочем слое ПТФЭ. На упругопрочностные свойства рабочего слоя материалов влияет тип армирующего волокна. Наименьшему изнашиванию подвержен материал с армирующими поли-имид-амидными волокнами. Применение полимерных волокон других видов привело к усилению процесса изнашивания по сравнению с изнашиванием материалов, содержащих в качестве армирующего элемента стекловолокна. Износ уменьшался с увеличением модуля упругости при сжатии.

Таким образом, основное воздействие на процессы трения и изнашивания антифрикционных полимерных материалов оказывает температура, влияющая и на физико-механические свойства самих материалов, и на интенсивность протекания физико-химических процессов в зоне контакта полимера с металлом. Поэтому такое внимание уделяется расчетам температуры эксплуатации подшипниковых узлов, которая определяется величинами теплообразования на поверхностях трения и теплоотводом от них через вал и корпус узла.

Последнее обстоятельство приводит к существенному отличию слоя, в котором происходит движение материалов от слоя с неподвижным материалом. Непостоянство поля эквивалентных отверстий обусловливает нестационарность движения пазов в слое. В тех случаях, когда движение материалов сопровождается изменением формы и размера кусков в результате протекания того или иного технологического процесса, нестационарный характер движения газов через слой может способствовать выравниванию движения газов в слое. Особенное влияние на сопротивление слоя движение материалов оказывает в тех случаях, когда слой состоит из различных по размерам кусков и когда может происходить слеживание материала в слое.

Прочность материала, в особенности термопластического, тесно связана с температурой; например, прочность на растяжение твердого полиэтилена (низкого давления) при температуре 20° С в несколько сот раз больше, чем при температуре 120° С (фиг. VI. 3). Меньшее, но тоже существенное влияние на прочность полимерных материалов оказывает наличие в материале воды (фиг. VI. 4). Влияние химического воздействия среды на снижение прочности материалов зависит от их стойкости к дей-

Многочисленными исследованиями установлено [Л. 92], что пористость различных по химической природе материалов оказывает существенное влияние на величину теплопроводности. Так, по данным [Л. 80] повышение плотности пресс-материала К-21-22 на 11,3% соответственно увеличивает теплопроводность на 10%. Для конструкционного стеклотекстолита ЭФ 32-301 изменение относительного содержания пористости в связующем от 0,1 до 0,3 понижает теплопроводность на 24— 26% [Л. 133].

Керамические материалы с ковалентными связями обладают приемлемой теплостойкостью (возможно, до ~1650°С), сочетающейся с низкой плотностью, а в некоторых случаях и с превосходной противоокислительной и коррозионной стойкостью. Еще одно преимущество — низкая цена и доступность исходных материалов — кремния, углерода и азота. К сожалению, эти керамические материалы хрупки, чувствительны к термоудару и менее теплопроводны, чем теплостойкие металлические материалы. В результате такие керамические материалы очень плохо ведут себя под действием растягивающих нагрузок. Подобное поведение керамических материалов присуще им в соответствии с природой их межатомных связей. Механические свойства керамики могут сильно меняться в зависимости от способа приготовления образцов, загрязненности примесями и чистоты поверхности. Процесс приготовления и обработки этих материалов оказывает на их механические свойства определяющее влияние. Тем не менее вязкость и стойкость к термоударам, а также способность формировать защитные слои SiO2 соединения Si3N4 оказались достаточными, чтобы оно стало кандидатным материалом для использования в турбинах и дизельных установках. Аналогичными свойствами обладает соединение SiC.

Результаты большого числа исследований [39, 53, 56, 57, 63, 68, 90] свидетельствуют, что на демпфирующие свойства материалов оказывает влияние целый ряд факторов. Ниже рассмотрены наиболее существенные из них.

она начинает рассеивать лучи более диффузно, однако некоторая степень упорядочения в ней сохраняется вплоть до температуры 683 К. Отмеченное различие параметров надмолекулярной структуры композиционных материалов оказывает существенное влияние на их физико-механические и триботехнические свойства.

Диаграмма сжатия образца из хрупкого материала показана на рис. 93, б. Основными характеристиками хрупкого материала при сжатии является предел прочности, обозначаемый ов.с., и относительная остаточная деформация при разрушении eol.T. Предел прочности при сжатии хрупких материалов оказывается значительно выше, чем при растяжении, т. е, хрупкие материалы сопротивляются сжатию значительно лучше, чем растяжению.

Диаграмма сжатия образца из хрупкого материала (рис. 123) похожа на диаграмму растяжения, однако предел прочности при сжатии хрупких материалов оказывается значительно выше, чем при растяжении, т. е. хрупкие материалы сопротивляются сжатию значительно лучше, чем растяжению, заключается во вдавливании в испытуемую деталь другого эталонного тела. Наиболее широкое распространение получили пробы по Бринеллю и по Роквеллу. В первом случае

Если композиционный материал определить как материал, образованный в результате смешения двух и более разнородных фаз и обладающий характеристиками, которых не имели исходные компоненты, то в таком случае к числу композиционных можно отнести большое число материалов. Всестороннее освещение различных характеристик всех этих материалов оказывается довольно затруднительным. Изучение только лишь механических свойств таких материалов требует многосторонних исследований, которые и ведутся сейчас в самом широком плане многими исследователями.

Отличительной особенностью усталостного поведения композитов является то обстоятельство, что частицы в основном не препятствуют развитию трещины в матрице. В результате этого у таких материалов оказывается очень коротким время от момента образования трещины до полного разрушения. Эта особенность в значительной степени проявляется в том случае, когда в качестве матрицы использован хрупкий материал.

Благоприятным для неметаллических материалов оказывается также сравнение методов и стоимости их переработки в детали с методами обработки и стоимостью металлов. Получение деталей из неметаллических материалов в большинстве случаев сводится к пластической деформации (прессованию, формованию, экструзии, литью и т. п.) исходной сырой композиции или расплава и закреплению полученной формы последующей термообработкой (отверждение, вулканизация, обжиг с целью получения необратимых материалов) или охлаждением (для обратимых термопластов). Такая, практически лишенная отходов, технология (коэффициент использования материала 0,89—0,95) выгодно отличается от получения металлических деталей путем механической обработки заготовок — весьма трудоемкой, малопроизводительной и связанной со значительными отходами (коэффициент использования материала 0,5-0,6).

Стекловолокнистый прессматериал марки 33-18С, изготовленный на основе модифицированной эпоксидной смолы, полиуретана и стекловолокна, обладает значительной прочностью, поэтому может быть использован для сильно нагруженных конструкционных деталей. Данные табл. II. 3 — П. 5 с указанием свойств полимеров подкрепляют общую характеристику. Особенно значительное внимание из этих материалов оказывается полимеру П68-Т20,, поскольку в промышленности вообще широко распространяются полиамиды различных марок. В связи с этим

Скорость среды при начале осаждения материала woc, по данным Зенза [Л. 717], для монофракционных материалов оказывается практически равной скорости захлебывания и может быть подсчитана по тому же гра-

Используя выражение (25), можно сравнить эффективность различных приборов, применяемых в настоящее время для определения кавитационной стойкости материалов. Оказывается, что интенсивность магнитострикционных вибраторов равна примерно 1 вт/м2 [74], интенсивность аппаратов с вращающимися дисками (рис. 25, в) может значительно превосходить интенсивность вибраторов и достигать 2,5 — 4 вт/м2, а интенсивность гидродинамических труб составляет всего 0,001 — 0,1 вт/м2 и является наименьшей из всех рассмотренных.

1021/с проявляются в том лее направлении, что и для металлов (см. рис. 3.2.4). При этом относительное изменение значений ств^ и Е ^ у неметаллических материалов оказывается больше, чем у металлических.

В случае сложного напряженного состояния в (4.1.19) вместо сг(/) в качестве аргумента следует использовать текущее значение интенсивности напряжений оги(/). Для некоторых материалов оказывается существенным влияние на длительную прочность типа напряженного состояния, что удается учесть введением вместо ст„ некоторого эквивалентного напряжения <УЭКВ (например, сгэкв=(сти+ст1)/2 [20]).

Эффекты скоростного деформирования конструкционных материалов на неметаллической основе в диапазоне скоростей от 10~3 до 102 1/с проявляются в том же направлении, что и для металлов. При этом относительное изменение значений аВе и Ее у неметаллических материалов оказывается больше, чем у металлических. У неметаллических конструкционных материалов влияние скоростей деформирования проявляется и в области малых (упругих) деформаций.