Триботехническое материаловедение и триботехнология. Денисова Н.Е - 217 стр.

UptoLike

Рубрика: 

При конструировании и эксплуатации любого композита необходимо
иметь в виду, что наряду с размерами и характеристиками частичек каждой
фазы не меньшую роль в формировании всего комплекса свойств играют
силы сцепления между ними. Поэтому в технологии должно быть уделено
равное внимание как приготовлению отдельных компонентов, так и их
смешиванию и консолидации.
С технологической точки зрения металлические и керамические
композиты весьма схожи. Во многом способы их производства подобны или
даже совпадают с методами производства объемных наноструктурированных
материалов, не относящихся к классу композитов и приведенных выше (в
частности, золь-гель технология, тонкий помол и механическое сплавление,
распыление из расплава и др.). Однако существует и ряд весьма специфических
способов их производства.
Помол и механическое сплавление хорошо подходят для тонкого
измельчения, перемешивания, а зачастую и проведения механохимического
синтеза. Эти процессы подготавливают исходное сырье перед спеканием его в
композит. Достаточно высокая производительность и универсальность метода
делают его удобным для производства материалов в промышленных объемах.
Однако однородность и качество продукта не всегда бывают достаточными.
Таким методом можно добиваться упрочнения металлов и сплавов, вводя в
состав наночастицы оксидов, нитридов, карбидов и т.п. Аналогично нано-
включениями вязких металлов пытаются преодолеть основной недостаток
керамиких высокую хрупкость (низкое значение К
1С
).
Высокопроизводительными методами золь-гель технологии также
можно получать НКМ различного состава с высокой однородностью и малым
разбросом размеров частиц. Нанокомпоненты могут быть введены Б
распыляемый гель как до высушивания, так и после него. В основном таким
способом изготовляют композиты на основе SiO
2
-геля, но в принципе могут
быть использованы и другие оксиды (например, А1
2
О
3
). Содержание кремния,
углерода или переходных металлов в геле может варьироваться в широких
пределах, что обеспечивает различный конечный состав продукта и его
дисперсность.
Большое распространение получили методы пропитки и экструзии
смеси связующего элемента и наполнителя через фильеры. Последний способ
позволяет упорядочить и сориентировать компоненты с высоким отношением
длины к поперечнику вдоль одного направления (армированные НКМ). Во
многих случаях это позволяет добиться необходимой анизотропии свойств и
высокой прочности получаемых волокон в направлении действия
максимальных напряжений в конструкции. Волокнистые НКМ с
армирующими элементами из нитевидных кристаллов (усов или вискеров)
углеродных, борных стеклянных, кремнеземных и карбидокремниевых
      При конструировании и эксплуатации любого композита необходимо
иметь в виду, что наряду с размерами и характеристиками частичек каждой
фазы не меньшую роль в формировании всего комплекса свойств играют
силы сцепления между ними. Поэтому в технологии должно быть уделено
равное внимание как приготовлению отдельных компонентов, так и их
смешиванию и консолидации.
      С технологической точки зрения металлические и керамические
композиты весьма схожи. Во многом способы их производства подобны или
даже совпадают с методами производства объемных наноструктурированных
материалов, не относящихся к классу композитов и приведенных выше (в
частности, золь-гель технология, тонкий помол и механическое сплавление,
распыление из расплава и др.). Однако существует и ряд весьма специфических
способов их производства.
      Помол и механическое сплавление хорошо подходят для тонкого
измельчения, перемешивания, а зачастую и проведения механохимического
синтеза. Эти процессы подготавливают исходное сырье перед спеканием его в
композит. Достаточно высокая производительность и универсальность метода
делают его удобным для производства материалов в промышленных объемах.
Однако однородность и качество продукта не всегда бывают достаточными.
Таким методом можно добиваться упрочнения металлов и сплавов, вводя в
состав наночастицы оксидов, нитридов, карбидов и т.п. Аналогично нано-
включениями вязких металлов пытаются преодолеть основной недостаток
керамик – их высокую хрупкость (низкое значение К1С).
      Высокопроизводительными методами золь-гель технологии также
можно получать НКМ различного состава с высокой однородностью и малым
разбросом размеров частиц. Нанокомпоненты могут быть введены Б
распыляемый гель как до высушивания, так и после него. В основном таким
способом изготовляют композиты на основе SiO2-геля, но в принципе могут
быть использованы и другие оксиды (например, А12О3). Содержание кремния,
углерода или переходных металлов в геле может варьироваться в широких
пределах, что обеспечивает различный конечный состав продукта и его
дисперсность.
      Большое распространение получили методы пропитки и экструзии
смеси связующего элемента и наполнителя через фильеры. Последний способ
позволяет упорядочить и сориентировать компоненты с высоким отношением
длины к поперечнику вдоль одного направления (армированные НКМ). Во
многих случаях это позволяет добиться необходимой анизотропии свойств и
высокой прочности получаемых волокон в направлении действия
максимальных напряжений в конструкции. Волокнистые НКМ с
армирующими элементами из нитевидных кристаллов (усов или вискеров)
углеродных, борных стеклянных, кремнеземных и карбидокремниевых