Page 162 - 130

161

вуглецевими волокнами (вуглець-вуглецеві матеріали); композиційні матеріали
на основі кераміки, армованої вуглецевими, карбідкремнієвими і іншими
жаростійкими волокнами, а також SiC.
При використанні вуглецевих, скляних і борних волокон, що містяться в
матеріалі в кількості 50-70%, створені композиції з питомою міцністю і
питомим модулем пружності в 2-5 раз більшими, ніж в звичайних
конструкційних матеріалах і сплавах. Крім того, волокнисті матеріали
переважають метали і сплави за втомною міцністю, вібростабільністю,
шумопоглинанням, ударною в'язкістю і іншими властивостями. Так, армування
сплавів алюмінію волокнами бору значно поліпшує їх механічні
характеристики і дозволяє підвищити температуру сплаву з 250-500°С до 450-
500°С. Армування дротом із W і Мо і волокнами тугоплавких сполук
використовують при створенні жароміцних композиційних матеріалів на основі
Ni, Сг, Со, Тi та їх сплавів. Так, жароміцні сплави Ni армовані волокнами,
0
можуть працювати при 1300-1330 C.
При виготовленні металічних волокнистих композиційних матеріалів
нанесення металічної матриці на наповнювач здійснюють, в основному, із
розплаву матеріалу матриці і електрохімічним осадженням або напиленням.
Формування виробів проводять, головним чином, методом просочування
каркасу із армованих волокон розплавом металу під тиском до 10 МПа або
з'єднанням фольги (матричного матеріалу) з армуючими волокнами з
застосуванням прокачування, пресування, еструзії при нагріванні до
температури плавлення матеріалу матриці (див. металополімери).
Один із загальних технологічних методів виготовлення полімерних і
металічних волокнистих і шаруватих композиційних матеріалів - вирощування
кристалів наповнювача в матриці безпосередньо в процесі виготовлення
деталей. Такий метод застосовують, наприклад, при створенні евтектичних
жаростійких сплавів на основі Nі i Co. Легування розплавів карбідними та
інтерметалічними сполуками, які утворюють при охолодженні в
контрольованих умовах волокнисті або пластинчасті кристали, приводить до
зміцнення сплавів і дозволяє підвищити температуру їх експлуатації на 60-
80°С.
Композиційні матеріали на основі вуглецю характеризуються низькою
густиною і високою теплопровідністю, хімічною стабільністю, постійністю
розмірів при різких перепадах температур, а також зростанням міцності і
модуля пружності при нагріванні до 2000°С в інертному середовищі.
Високоміцні композиційні матеріали на основі кераміки одержують при
армуванні волокнистими наповнювачами, а також металічними і керамічними
дисперсними частинками. Армування безперервними волокнами SiC дає змогу
одержувати композиційні матеріали, які характеризуються підвищеною
в'язкістю, міцністю на згинання і високою стабільністю до окиснення при
високих температурах. Одначе армування кераміки волокнами не завжди
приводить до значного підвищення їх міцнісних властивостей із-за відсутності
еластичного стану матеріалу при високому значенні його модуля пружності.