КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Композиционные материалы. Металлические композиционные материалы (МКМ) представляют собой такие материалы, в которых матрицей выступают металлы и их сплавы
Лекция 7. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ Металлические композиционные материалы (МКМ) представляют собой такие материалы, в которых матрицей выступают металлы и их сплавы, а арматурой – металлические и неметаллические волокна. Применение высокопрочных и высокомодульных волокон значительно повышает физико-механические характеристики МКМ, а использование металлической матрицы увеличивает прочность материала в направлении, перпендикулярном волокнам (трансверсальную), и прочность при сдвиге до значений, сопоставимых с аналогичными величинами металлов» так как прочность при сдвиге КМ определяется свойствами матрицы. Металлическая матрица требует значительно более интенсивных в температурном и силовом отношении технологических методов и, кроме того, производство элементов конструкций из МКМ неразрывно связано с технологией их получения. В настоящее время на базе металлургических производств организован выпуск полуфабрикатов из МКМ в виде листов, труб и профилей. Технологическую схему производства полуфабрикатов и деталей из МКМ можно представить следующим образом; 1) очистка поверхности волокон и матрицы - мойка, чистка, сушка, 2) объединение волокон и матрицы - сборка чередующихся слоев матричных элементов и волокон либо приготовление волокон в литейной форме под заливку матричным металлом, 3) получение компактных МКМ методами пластической деформации, порошковой металлургии или литья либо комбинацией этих методов. Важнейшим в технологии МКМ является этап совмещения армированных волокон с матричным материалом. Способы совмещения можно разделить на твердофазные процессы, жидкофазные и процессы осаждения - напыления.
Для твердофазных методов характерно использование матрицы в твердом состоянии преимущественно в виде порошка, фольги или тонкого листа. Процесс создания МКМ заключается в сборке пакета заготовок, состоящего из чередующихся слоев матричного материала и упрочняющих волокон и последующего соединения компонентов между собой различными методами - диффузионной сваркой, сваркой взрывом, пластическим деформированием, спеканием и т.п. Жидкофазный метод предусматривает получение МКМ совмещением армирующих волокон с расплавленной матрицей. К ним относят различные методы пропитки волокон жидкими матричными материалами. Изготовление МКМ методами осаждения — напыления состоит в нанесении на волокна различными способами (газофазным, химическим, электролитическим, плазменным и т. п.) матричного материала и заполнение им межволоконного пространства. Комбинированные методы включают последовательное или параллельное применение первых трех методов (например, плазменное напыление и горячее прессование, горячее прессование и последующая прокатка и т. д.). Выбор метода получения МКМ определяется природой матрицы и волокна, возможностью совмещения компонентов с обеспечением необходимой между ними связи на границе раздела, особенностью процесса, позволяющего одновременно получить материал и деталь, экономичностью, наличием оборудования и т. д. Несмотря на то что в настоящее время лишь небольшое число МКМ находится в стадии внедрения, а возможности их применения ограничиваются авиационной, ракетно-космической и атомной техникой, несомненно, что в дальнейшем МКМ найдут самое широкое применение и будут способствовать технологическому усовершенствованию свойств обычных материалов. Рассмотрим основные методы получения МКМ, применяемые в сегодняшней практике. Метод твердофазного совмещения матрицы и волокон. Обработка давлением является одним из наиболее часто применяемых методов изготовления МКМ, состоящих из деформируемых матричных металлов и сплавов.
Если в качестве арматуры выбраны волокна со значительным запасом пластичности, то уплотнить МКМ можно прокаткой, импульсным прессованием с помощью взрыва или ударной нагрузки, гидроэкструзией и т. п В случае армирования металлов хрупкими или малопластичными волокнами чаще всего применяют процессы, при которых степень пластической деформации невысока, например диффузионную сварку или прокатку с малыми обжатиями. В зависимости от формы полуфабриката используют различные способы сборки заготовок, подвергаемых пластической деформации. Листовые заготовки собирают способом монослоев или способом «сэндвич». Заготовки типа «сэндвич» собирают укладкой в пакет слоев волокон (сеток, матов, тканей) и матричных слоев фольги, соблюдая последовательность укладки слоев, требуемую схему армирования и степень армирования. Нужную степень армирования в заготовке обычно обеспечивают применением матричной фольги различной толщины, укладкой различного числа слоев арматуры или использованием волокон различных диаметров. Способом «сэндвич» получают заготовки только с продольно-поперечным расположением волокон. МКМ можно получить также осаждением из газовой фазы, методом испарения и конденсации, катодным распылением и другими способами.
Дата добавления: 2014-01-20; Просмотров: 915; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |