Нитевидных материалов

Прочность усов составляет 50—60% теоретической прочности. Однако техническое применение нитевидных кристаллов затруднено их малыми размерами.

Единственный реальный способ использования нитевидных кристаллов — это создание композитных материалов, состоящих из усов, ориентированно уложенных в металлической (например, алюминиевой) или пластмассовой матрице. Если усы имеют длину, достаточную для прочного сцепления с матрицей по боковой поверхности усов, то удается в значительной мере использовать их прочность. Прочность композитных материалов, содержащих по массе 40-50% усов, в направлении вдоль усов составляет примерно 30% прочности усов. Так, композиция из сапфирных усов (Л12О3) и металлического алюминия имеет прочность на растяжение 500-600 кгс/мм2.

возможность использования нитевидных кристаллов (усов) с прочностью, приближающейся к теоретической;

Столбец III отвечает экспериментальным данным по прочности на растяжении нитевидных кристаллов (усов), а IV - расчетным значениям теоретической прочности на отрыв по соотношению (4.9). Очевидно удовлетворительное согласие значений at, рассчитанных по различным соотношениям, как между собой, так и с экспериментальными значениями прочности нитевидных кристаллов. Это подтверждает связь между удельной энергией предельной деформации W, необходимой для разрушения локального объема металла, и прочностью межатомной связи.

чале резко уменьшается, поскольку дислокации способствуют пластической деформации металла (участок //). При дальнейшем увеличении плотности дефектов металла (что также достигается с помощью термической обработки, пластической деформации, термомеханической обработкой) прочность металла возрастает. Таким образом, правая часть кривой (участок ///) характеризует реальную прочность металлов. Теоретическая прочность достигается с помощью нитевидных кристаллов («усов»); длина усов несколько миллиметров, а их диаметр несколько микрон, т. е. меньше среднего расстояния между дислокациями, что обеспечивает их высокую прочность. Например, усы из железа имеют прочность 13,3кн/м2 (1330 кгс/мм2), из меди 4,5 кн/ма (450 кгс/мм2).

ДИСЛОКАЦИИ (от позднелат. dislocatio — смещение, перемещение) — 1) Д. в материалах — линейное несовершенство кристаллич. решётки, к-рое в двух измерениях имеет размеры порядка атомных, а в третьем — большой размер (может тянуться через весь кристалл). От числа, характера расположения и подвижности Д. в кристаллах зависят механич. и мн. физ. св-ва монокристаллов и поликристаллов. Из-за Д. прочность реальных несоверш. кристаллов во мн. раз меньше, чем идеальных (бездислокационных), напр, нитевидных кристаллов, прочность к-рых близка к теоретической. В то же время значит, увеличение плотности Д. в металлич. материалах приводит к повышению их прочностных св-в (напр., при обработке металлов давлением). Пластич. деформация металлов осуществляется гл. обр. в результате движения Д. 2) Д. в геологии — нарушение первонач. залегания горных пород, происходящее гл. обр. в результате движения земной коры. Д. бывают разрывные (сброс, сдвиг, взброс, грабен, горст и др.) и складчатые (купол, антиклиналь, синклиналь и др.).

Рассмотрены также основные способы получения нитевидных кристаллов и их механические свойства, а также некоторые перспективы получения сверхпрочных материалов на базе усов.

Книга заканчивается главой, 'рассматривающей способы получения нитевидных кристаллов (усов) и перспективы использования их в технике ,и для разработки сверхпрочных композиционных материалов.

У металлов с ОЦК решеткой интенсивность возрастания критического напряжения сдвига tK с увеличением предельной энергоем-кости^в несколько раз больше, чем у металлов с ГЦК и ГП решетками. Ниже (гл. IV) будет показано, что установленная закономерность изменения прочности с изменением предельной энергоемкости хорошо согласуется с экспе-риментальными данными по прочности 4 нитевидных кристаллов, показывающими, что чем выше предельная энергоемкость данного металла, тем выше его прочность. Это позволяет сделать вывод, что наиболее перспективными материалами для создания высокопрочных сплавов по первому из указанных выше способов являются металлы с ОЦК решеткой.

Ниже будут кратко рассмотрены методы получения нитевидных кристаллов и их свойства, а также перспективы использования нитевидных кристаллов и материалов на их базе в технике. Детально эти вопросы рассмотрены в ряде обзоров [158 — 164].

Основные способы получения нитевидных кристаллов

Основное препятствие для применения влагомеров этого типа в производственных условиях — трудности, связанные с введением материалов в волновод и привязкой их к поточным линиям. Их применяют для контроля влажности листовых материалов и жидкостей. Для тонких листовых и нитевидных материалов (бумага, текстильные ткани, синтетические волокна) в измерительном волноводе делают узкую прорезь по оси волновода вдоль линий напряженности электрического поля.

Блокировочные механизмы для стрелок на ж. д. В 61 L 5/10; Бобины [намотка нитевидных материалов на них В 65 Н 54/02-54/88; для хранения полотнищ, лент или нитевидных материалов В 65 Н {75/02-75/58; способы изготовления 75/50)];

{Защитные устройства <к велосипедам, мотоциклам и т. п. В 62 J 13/00-27/00; на ж.-д. транспорте (D 15/06; для пассажиров В 1/02) В 61; трубопроводов для хранения жидкостей или газов F 17 D 5/00-5/08)); Звездочки
Индикаторы [G 01 (для измерения (линейных размеров В 3/22-3/28; работы или мощности ДВС, паровых и других двигателей L 23/00-23/32); испытание и калибровка для измерения давления текучей среды L 27/00-27/02; пружинные L 23/02; уровня жидкости F 23/00-23/76; в устройствах для измерения давления текучей среды (L 19/08-19/12, 23/00-23/32; испытание L 27/02)); использование для установки изделий при подаче их к станкам В 65 Н 9/18, 9/20; для контроля температуры и вязкости расплава, их установка В 22 D 2/00; натяжения нитевидных материалов В 65 Н 59/00, 59/02; (работы клапанов, кранов и задвижек К 37/00); смазочных систем N 29/00-29/04) F 16; смазочных систем двигателей F 01 М 1/18-1/28, 11/10-11/12; утечки топлива в ракетных двигательных установках

Калибровка [В 21 (листового металла при глубокой вытяжке D 22/28; полых заготовок и труб В 19/10, С 37/30); G 01 (приборов (навигационных С 25/00; для измерения скорости и ускорения Р 21/00)); нитевидных материалов при формировании паковок В 65 Н 71/00]

элементов К 37/02); Каркасные изделия из пластических материалов В 29 (L 12:00; изготовление D 12/00-12/02); Каркасы ((дирижаблей В 1/06-1/18; летательных аппаратов С 1/06-1/12) В 64; шин В 60 С 9/02-9/17); Картеры (машин и двигателей (F 16 М 1/00-1/08; изготовление ковкой или штамповкой В 21 К 1/26; продувка или вентиляция F 01 М 13/00-13/06); ДВС F 02 F 7/00); Кассеты В 65 <для отделения тонких листовых изделий, уложенных в стопки, Н 1/00-1/30; подающие для упаковываемых изделий В 35/02-35/04; транспортирование изделий в кассетах G 51/04; для хранения полотнищ, лент или нитевидных материалов (75/00-75/32); их намотки 54/76-54/84; способы изготовления 75/50) Н); Катализаторы [В 01 J 21/00-38/74; использование <(для дожигания продуктов сгорания В 5/00, С 9/06, G 7/06; для зажигания Q 11/00-11/10; в камерах сгорания газовых турбин R 3/40) F 23; для обработки (воздуха, топлива или горючих смесей М 27/00, 27/02; заряда В 51/02) в ДВС F02)]

Катапультируемые сиденья и капсулы самолетов В 64 D 25/10-25/12; Катапульты в пусковых устройствах на аэродромах или палубах авианосцев В 64 F 1/06; Катаракты в золотниковых распределительных механизмах F 01 L 27/04; Катки (опорные для гусениц, размещение и модификация на транспортных средствах В 62 D 55/14-55/15; для перемещения и транспортирования подвижного состава по путям В 61 J 1/12); Катушки [индукционные систем зажигания в ДВС F 02 Р 3/02-3/055; В 65 Н <для накопления нитевидного материала во время подачи 51/22-51/24: намотка и хранение нитевидных материалов 54/02-54/553, 75/02:.рулонные (держатели 16/02-16/08, 18/02-18/06; для непрерывной подачи лент с рулонов 16/10, 18/10-18/24, 20/36, 20/38; способы и устройства для смены 19/00-19/30))]

Катушки (транспортные средства для их перевозки В 60 Р 3/035; для хранения нитевидных материалов, полотнищ, лент и т. п., способы изготовления В 65 Н 75/50; шлифование торцовых поверхностей В 24 В 24 7/16); Каучук (сырой, обработка перед формованием В 15/02-15/06; как формовочный материал К 7:00-21:00, 103:00-103:08) В 29; Качающиеся шайбы, поршневые двигатели с качающимися шайбами F 01 В 3/02; Керамика (механическая обработка В 28 D; печи для обжига F 27 В 5/00; тара из керамики В 65 D 1/00, 13/02); Керамические [детали подшипников качения F 16 С 33/56, 33/62; изделия <В 28 В (армированные, изготовление; фасонные, производство 1/00-1/54); шлифование В 24 В 7/22, 9/06); массы, прессование В 28 В 3/00; трубы F 16 L (9/10; соединения 49/00); узоры, имитация В 44 F 11/06; формы, конвейеры для их применения В 65 G 49/08]; Кернеры В 25 D 5/00-5/02; Кертиса турбины F 01 D 1/10; Кик-стартеры F 02 N 3/04; Кили самолетов и т. п. В 64 С 5/06

Клеевые соединения
[Контейнеры [изготовление отливкой из металла В 65 D 1/22-1/30; использование при шлифовании или полировании поверхностей В 24 В 31/06; крепление к транспортным средствам В 60 Р 7/13; В 65 (наполнение G 65/30; опорожнение (G 65/30; их в транспортные средства F 3/02-3/12); для перевозки грузов (D 88/00, 90/00; перемещение G 63/00); для сбора мусора F 1/00-1/16; для транспортирования (изделий по трубам G 51/04-51/46; сыпучих материалов G 53/36; и хранения бобин, катушек и т. п. Н 49/38); для хранения (материалов и изделий G 3/04, D 88/00; полотнищ, лент или нитевидных материалов Н 75/16)); F 26 В (для перемещения высушиваемого материала в сушилках 17/30-17/34; для сушки 25/06-25/18); плавучие, спасательные В 63 С 9/06; для смешивания цемента с другими материалами В 28 С 5/10-5/32; G 21

Мопеды, приспосабливание ДВС для их привода F 02 В 61/02; Мостики (между сцепленными транспортными средствами В 60 Д 5/00; стыковые для подпирания концов рельсов Е01 В 11/58. 11/62); Мостовые (краны В 66 С 17/00-17/26; устройства для перемещения контейнеров В 65 G 63/04); Мосты (исследование упругих свойств G 01 М 5/00; В 66 (поворотные для рудничных кабин и клетей В 17/18; для подъемных кранов С 5/02-5/08); для соединения зданий аэровокзала с летательными аппаратами F 64 F 1/305); Мотальные машины автоматические для намотки нитевидных материалов В 65 Н 54/22-54/26; (Мотки (держатели для них 49/30; намотка 54/56-54/60); Мотовила 49/30) В 65 Н; Мотогондолы В 64 D 29/00-29/08