Металлические композиции, армированные металлическими волокнами

Некоторые из подобных композитов уже встречались нам при рассмотрении и классификации материалов. Это стеклопластики, материалы на основе древесины и многие другие композиты на основе полимерных соединений. Примером волокнистых компози-п[юнных материалов с металлическими волокнами могут служить алюминий и магний, армированные высокопрочной стальной проволокой, или медь и никель, армированные вольфрамовой проволокой. Несмотря на их термодинамически неравновесное состояние, они устойчивы при температурах ниже 400°С. Скорость диффузии в тугоплавком волокне очень мала, и химического взаимодействия не происходит. Большое внимание в последнее время уделяют попыткам создания волокнистого композиционного материала с матрицей на основе никеля, который служит основой важнейших современных жаропрочных сплавов, упрочненной волок-илми вольфрама. При содержании вольфрама в никеле, равном е о растворимости, матрица не растворяет волокна. Однако такая композиция имеет низкую < )роирочность и большую плотносчь. [c.154]

При армировании металлическим волокном керамики получают так называемые керметы. При этом повышается стойкость керамических материалов к тепловому удару, что очень важно для сверхзвуковой авиации и ракетостроения. Керметы используют для изготовления ракетных сопел, неохлаждаемых камер сгорания, а также различных деталей, работающих при температурах выше 1 600°С. Помимо жаропрочности, керметы обла дают высокой устойчивостью к окислению. Композиция окись алюминия — молибденовое волокно отличается жаропрочностью, окись циркония — молибденовое волокно выдерживает температуру до [c.395]

В настоящее время все большее внимание уделяется композиционным материалам на металлической основе, армированной высокомодульными углеродными волокнами. Совместимость армирующего компонента и матрицы в некоторых случаях достигается введением связующего, функцию которого выполняет покрытие. Металлические покрытия необходимы в тех случаях, когда матрица не смачивает поверхность углеродных волокон при температурах получения композиции (алюминий, магний [21), Кроме того, покрытие углеродных волокон такими металлами, как цинк и медь, может впоследствии служить основой или компонентом основы композиционного материала [3]. [c.129]

Металлические композиции, армированные металлическими волокнами [c.188]

Наряду с исследованиями в области армированной керамики, за последние годы проводились также работы по изучению металлических композиций, армированных металлическими волокнами. Эти материалы представляют особый интерес для авиационной промышленности. Среди прочих материалов особенно тщательно изучались сплавы титана, армированные металлическими волокнами. [c.188]

Условия окружающей среды становятся еще более жесткими на входном конусе сопла, и соответствующие требования к материалам сильно изменяются. Для этой цели требуются материалы особенно высокой жесткости, конструкционной прочности, обладающие чрезвычайно высокими показателями теплоизоляционных свойств. Однако в этом месте сопла допускаются некоторые изменения геометрических размеров сечения, так как их влияние на параметры критического сечения сопла относительно невелико. Металлические, керамические и графитовые жаростойкие материалы, вообще говоря, непригодны для изготовления входного конуса неохлаждаемого сопла вследствие его больших размеров, сложной конфигурации и неподходящих свойств перечисленных материалов. Наилучшими оказались армированные волокном пластики, образующие при нагреве обуглероженный поверхностный слой и очень вязкий расплав. Обычно это фенольные смолы, армированные асбестовым или графитовым волокном, или фенольные композиции, армированные ориентированным кремнеземистым волокном. [c.450]

Упрочнение пластмассовых штампов осуществляется при помощи армирования вставками наиболее изнашиваемых мест, а также за счет введения в композицию рабочего слоя соответствующих наполнителей (металлического волокна, металлического порошка и др.). [c.87]

В том же исследовательском центре стандартным методом порошковой металлургии были получены композиции, армированные штапельным металлическим волокном. В этом случае молиб- [c.189]

Следовательно, при изготовлении армированной керамики главными факторами технологии являются степень упорядочения волокон, смачиваемость их основным материалом, количество основного материала, зерновой состав исходного материала и температура спекания. Известны следующие методы изготовления армированной керамики шликерное, центробежное и вакуумное литье, гидростатическое и горячее прессование, уплотнение вибрацией. Самую большую плотность изделий удается получить, применяя горячее прессование. В этом случае обеспечивается ненапряженное состояние композиции при температуре спекания, смесь керамического порошка с металлическими волокнами прессуется под давлением 150—350 кг/см с последующей выдержкой при температуре спекания до максимального уплотнения. [c.41]

При изготовлении композиций с большой концентрацией армирующего металлического волокна и крупных изделий сложной формы метод шликерной отливки весьма перспективен. Эти два метода предусматривают применение только нарезанных волокон с определенным оптимальным огноше- ием длины волокна к его диаметру. В ряде случаев для метода шликерного литья применяют также металлический войлок, который помещают в соответствующую форму и пропитывают керамической суспензией. До пропитки керамн- Ческой суспензией этот войлок можно спрессовать и спечь. По такому методу концентрация металла в изделии может доходить до 80 объемных процентов. Кроме волокон и вой- Лока для армирования применяют непрерывные металлические нити, например, в виде сетки. Этим армирующим элементом предварительно придают форму изготовляемой детали, а керамическую тестообразную массу вводят путем заливки при утрамбовке. [c.41]

Для изготовления деталей машин, работающих при высоких температурах, применяются композиционные материалы, в том числе металлы, армированные или дисперсно упрочненные частицами или волокнами из тугоплавких соединений. Волокна карбида кремния благодаря своим физико-механическим свойствам являются одним из перспективных видов упрочнителей для металлических матриц [1—8]. Известно, что основным критерием работоспособности изделий из композиционных материалов при высоких температурах является совместимость волокна и матрицы (отсутствие взаимодействия между волокном и матрицей), так как химическая реакция и диффузия на границе их контакта могут явиться причиной резкого падения прочности всей системы. Сведений о совместимости волокон карбида кремния с титановой матрицей в литературе нет. Поскольку волокна карбида кремния имеют металлическую сердцевину, совместимость с которой также ограничивает температурный предел использования композиции, было проведено исследование взаимодействия карбида кремния с вольфрамовой сердцевиной (подложкой) и титановой матрицей. [c.133]

К числу первых самосмазывающихся материалов, армированных металлическими волокнами и разработанных в СССР, относится ретинакс, изготавливаемый из композиции, содержащей модифицированную фенолоформальдегидную смолу и наполнители рубленые латунные и асбестовые волокна, барит и различные добавки ( USO4, u l и др.). Ретинакс предназначен для работы в тормозных узлах с тяжелым режимо м эксплуатации при температуре трения до 1200 К [27]. [c.87]

В последние г01ды усилились работы по созданию самосмазывающихся материалов, армирующий каркас которых сформирован из металлического волокна или проволоки различного сечения, а матрица — из полимерного связующего или композиции на ее основе. Как уже отмечалось, свойства материалов этого класса, как правило, определяются свойствами исходных компонентов и продуктами их взаимодействия [18, 19]. Поэтому основными задачами при создании таких материалов является подбор армирующих волокон, связующего, дисперсных наполнителей и разработка способов их соединения. В настоящее время щирокое распростра-иенпе получили способы армирования полимеров путем горячего прессовання, литья под давлением, прокатки, ориентацией в маг-пнтном поле [3]. Успешно решена и задача получения и использования при разработке композиционных материалов металлических и металлизированных углеродных волокон. [c.87]

В узлах трения химического оборудования нашли применение полимерные материалы вследствие высокой химической стойкости, низкого коэффициента трения и достаточной износостойкости. Однако пластмассам присущи недостатки, не позволяющие использовать их непосредственно для изготовления контакти.-рующих при трении деталей. К основным недостаткам относятся нестабильность конструктивных размеров под влиянием температуры и нагрузок при работе в химических средах, недостаточная механическая прочность-, низкая теплопроводность и быстрое старение. Полимеры могут явиться также источником водородного износа, так как выделение водорода при трении пластмасс ведет к наводоро-живанию и охрупчиванию стальной поверхности [34]. Недостатки пластмасс устраняют в некоторой степени иаполнением тонкодисперсными порошками-наполнителями (нефтяной кокс, графит, двусернистый молибден и др.) использованием пластмасс в качестве связующего в полимерных композициях, например резольной фенолоформальдегидной смолы в растворе этилового спирта, новоЛач-ной смолы и др. армированием волокнами и тканями (стеклянная, углеродистая, хлопчатобумажная ткани, металлическая сетка и др.) пропиткой пористых конструкционных материалов, в том числе графитов, асбеста и др. нанесением на металлическую поверхность твердых смазок и лаков на основе пластмасс тонкослойной облицовкой полимерами металлических поверхностей изготовлением наборных вкладышей подшипников и других металлополимерных конструкций. Допускаемые режимы трения пластмасс даны в табл. 131г [c.200]

Добавками металлических волокон, особенно ультратонких и монокристаллов, улуч1шают свойства металлов (прочность при высоких температурах, устойчивость к окислению и др.). Получение таких композиций осуществляют различными методами. Наиболее часто используют метод, применяемый в порошковой металлургии. В этом случае волокно смешивают с металлическим порошком полученную смесь подвергают прессованию с последующим спеканием в вакууме. Эти материалы можно готовить также пропиткой металлического войлока расплавленным металлом. В последнее время делаются попытки усиливать металлы с помощью волокнистых структур, которые образуются в самом металле при соответствующей термообработке. Наибольшее внимание привлекает усиление тугоплавких металлов и сплавов, применяемых в авиации и ракетостроении. Особенно широко исследуется армирование титана и титановых сплавов с целью получения материалов, е теряющих своей прочности лри высоких температурах. [c.395]

Армирующие материалы. Смолы часто армируют различными волокнистыми материалами, чтобы получить прочную композицию, обладающую повышенными эксплуатационными показателями в условиях абляции. Для этой цели используют разнообразные армирующие компоненты, которые сильно отличаются по химическому составу и физическому состоянию. Наиболее широко распространенные армирующие волокна относятся к классу неорганических окислов. Типичные композиции включают Е-стекло, обработанное кислотами стекло, кремнезем и кварц. В последнее время были синтезированы волокна из огнеупорных окислов циркония, титана и тория, однако подробные данные об их абляционных характеристиках еще отсутствуют. К армирующим материалам относятся также минеральный асбест и родственные ему силикатные композиции. В общем, хризотиловый и кроцидолитовый виды асбестового волокна обладают почти одинаковыми абляционными характеристиками. Однако хризотиловое волокно отличается некоторым преимуществом благодаря своей относительно более широкой распространенности. Природные и химические волокна органического происхождения составляют третью группу армирующих материалов. Число различных видов волокон, используемых в настоящее время, очень велико. К ним относятся такие разновидности, как льняное, хлопковое, вискозное, полиамидное, полиакриловое, полиэфирное, полиолефиновое, модифицированное полиакриловое, фтор углеродное, виниловое, ацетатное и другие волокна. Из них наиболее часто применяется найлон. Огнеупорные волокна для весьма высокотемпературных абляционных материалов также привлекают внимание. В настоящее время синтезированы в ограниченных количествах углеродное, графито-вое , пирографитовое и борное волокна. Точно так же получены очень тонкие металлические нити из огнеупорных маталлов для армирования композиций абляционных пластмасс. [c.436]