Применения углепластиков

Области применения. Вследствие высокой удельной прочности магниевые сплавы нашли широкое применение в авиастроении (колеса шасси, различные рычаги, корпуса приборов, фонари и двери кабин и т. д.), ракетной технике (корпуса ракет, обтекатели, топливные и кислородные баки, и др.), электротехнике и радиотехнике (корпуса приборов, телевизоров и т. д.), в текстильной промышленности (бабины, шпульки, катушки и др.) и других отраслях народного хозяйства. Благодаря способности поглощать тепловые нейтроны и не взаимодействовать с ураном, магниевые сплавы используют для изготовления оболочек трубчатых тепловыделяющих элементов в атомных реакторах

Стекло электроизоляционное (СЭИ) отличается надежными электроизоляд., теп-лофизич. и механич. св-вами, а также высоким уд. сопротивлением. Указанными св-вами обладают бесщелочные, алюмоси-ликатные и боросиликатные стекла. Боро-силикатные стекла, несмотря на их высокие электрофизич. показатели, не нашли широкого применения вследствие наличия в их составе дефицитного B2OS и его высокой стоимости. Наибольшее распространение получили малощелочные алюмосили-катные изоляторные стекла, в частности в СССР стекло № 13-в. Из этого стекла изготовляют изоляторы для высоковольтных линий. Из обычных щелочных силикатных стекол также возможно производить высоковольтные изоляторы, однако эти изоля-торы пригодны лишь для внутр. установок,

стойкостью. При этом происходит значительное (10-кратное) увеличение содержания водорода в сплаве. Ни один из способов Ц. т. с. и титана не получил применения вследствие малой толщины, значительной хрупкости и плохой связи с основным металлом образующихся поверхностных слоев.

вые (3+а)-сплавы, такие как Ti— 11,5Мо •— 5Zr — 4,5Sn, рассматриваются для применения вследствие высокой способности крепежа из них к ввинчиванию. Титановый крепеж, хорошо зарекомендовал себя на практике; не было сообщений о случаях: разрушения по причине КР.

В настоящее время спектральный метод не нашел широкого применения вследствие длительности измерения (единичное определение толщины покрытия составляет 1—2 мин), а также частичного разрушения покрытия. Этот метод используется в лабораторных условиях для выборочного контроля или для проведения специальных исследовательских работ. Относительная погрешность определения толщины покрытия составляет 6—8%.

В практике арматуростроения более ограничено использование способа диффузионного хромирования. Несмотря на высокоэффективную защиту от коррозии этот способ не находит широкого применения вследствие значительного коробления штоков от воздействия высоких температур (свыше 1000°С), при которых производится хромирование.

Однако, если толщина пакета D2 лг nDn будет близкой к его ширине, выражение (12-41) окажется несправедливым. Тогда полезно расположить пластины, как показано на рис. 12-5, в. В этом случае п в формуле (12-41) соответствует числу слоев в пакете, а &2 = NbN, где N число пластин в слое. Такое расположение однако неудобно для практического применения вследствие значительного усложнения конструкции нагревательных постов.

Способ многослойной сварки не нашёл широкого применения вследствие нарушения

Оба типа прессов имеют одни и те же недостатки, заключающиеся в ограниченности их применения, вследствие невозможности регулировки по времени действия нижнего ползуна.

Однако термообработка отливок из медных сплавов не получила практического применения вследствие незначительных изменений, происходящих при этом в механических свойствах сплавов.

ны ГОСТ 6033-51, они выполняются с числом зубьев от 11 до 50, с модулем от 1 до 10 мм, углом исходного контура 30° и центрированием по боковым сторонам зубьев или наружному диаметру. Сопряженные поверхности соединения по фиг. 3,в легко обрабатываются на обеих деталях шлифовальным кругом. Однако, несмотря на простоту обработки, соединения этого типа (бесшпоночные соединения) не нашли широкого применения {вследствие некоторых эксплуатационных недостатков.

Принцип упрочнения, рассмотренный выше, используется в США и Англии для изготовления каяков из стеклопластика. Вопрос применения углепластиков для каяков, изготовляемых в Англии, обсуждался в работе Вотта и Филлипса [17]. В настоящее время такие каяки производятся в промышленном масштабе. Они обладают более жестким и прочным корпусом, а экономия массы достигает 30%. Когда углеродные волокна используются при строительстве большого морского судна, требующего обычно применения толстых слоистых стеклопластиков, экономия производственного времени и материалов может скомпенсировать стоимость пластиковой каркасной арматуры, упрочненной дискретным углеродным волокном. Роббинс [15] указывает на необходимость рассмотрения композиционных материалов в условиях их применения, как это и сделано в этой главе.

В книге рассматривается широкий круг вопросов, связанных с технологией изготовления, анализом свойств и применением углепластиков. В гл. 1 дана общая характеристика углепластиков. В гл. 2 обсуждаются методы изготовления и свойства углеродных волокон, в гл. 3 — свойства полимерных матриц для получения углепластиков. Гл. 4 посвящена свойствам углепластиков, гл. 5 — методам расчета этих свойств. В гл. 6 даны примеры разнообразного применения углепластиков - от предметов быта до космических аппаратов. В гл. 7 рассматриваются композиционные материалы на основе углеродных волокон и металлических

Композиционные материалы на основе углеродных волокон наряду с применением их в авиационной технике эффективно используются в конструкциях космических летательных аппаратов. Это обусловлено тем, что они обладают сравнительно низкой плотностью. Их высокая стоимость [1] в этом случае не является сдерживающим фактором, так как масштабы применения углепластиков в рассматриваемой области техники не столь велики (табл. 6.1). Считается, что количество углеродных волокон, используемое в этой области, составляет приблизительно 10% объема их производства. Однако точно оценить эту величину нельзя, так как данная область применения композиционных материалов на основе углеродных волокон почти всегда связана с самыми совершенными технологиями, имеющими оборонное значение и засекреченными.

6.2.1. Эффективность применения углепластиков в самолетостроении

На рис. 6.15 представлен прогноз использования конструкционных материалов в гражданском самолетостроении. Область применения углепластиков и других перспективных композиционных материалов в этом случае несколько уже, чем для военных самолетов. Однако наблюдается устойчивая тенденция к замене уже существующих металлических материалов на углепластики.

Композиционные материалы на основе углеродных волокон применяются в автомобилестроении несколько в меньшем масштабе, чем в аэрокосмической промышленности. Это связано с высокой стоимостью этих материалов, а также с отставанием в разработке методов массового производства композиционных материалов. Например, стоимость 1 кг конструкции современных автомобилей из традиционных материалов составляет приблизительно 1000 иен. В то же время стоимость углепластиков - от десяти тысяч до нескольких десятков тысяч иен за 1 кг, т. е. в 10 или в несколько десятков раз выше. При использовании углепластиков в аэрокосмической промышленности высокая цена материала не столь существенна из-за высокой стоимости всего изделия, поэтому можно использовать довольно трудоемкий метод автоклавного формования, а в автомобилестроении возможность применения углепластиков лимитируется стоимостью материала и сложностью существующих методов формования.

Ожидается, что при расширении области применения углепластиков их стоимость снизится до 5000 иен/кг. Разработка сравнительно дешевых методов массового производства в ближайшем будущем приведет к тому, что различные композиционные материалы, и в первую очередь углепластики, получат широкое применение в автомобилестроении.

6.8. Другие области применения углепластиков

Другие примеры применения композиционных материалов на основ» углеродных волокон в различных изделиях даны в табл. 6.16. Перепек тивной областью применения углепластиков, по-видимому, станут энер

6.2.1. Эффективность применения углепластиков в самолетостроении ..................................... 209

6.8. Другие области применения углепластиков................ 236