Стохастические модели микронеоднородных материалов. Иванищева О.И - 6 стр.

                                       6

средних напряжений у кончика трещины растягивающие напряжения
достигают предельных значений и материал разрушается.
     Существует критическая длина трещины, при которой проявляется
тенденция к ее неограниченному росту, приводящая к разрушению материала.
Важен тот факт, что соответствующее критическое напряжение зависит от
абсолютного размера трещины и оно тем выше, чем меньше длина трещины. Из
хрупких веществ материалы с высокой воспроизводимой прочностью можно
получить в основном в виде волокон. Это обусловлено тем, что волокна на
много менее чувствительны к имеющимся в них дефектам, чем монолитные
изделия. Из-за геометрии волокна трещины в них должны быть либо очень
короткими, либо они должны быть преимущественно параллельны продольной
оси волокна и, следовательно, относительно безопасны.
     Особенность волокнистой композиционной структуры заключается в
равномерном распределении высокопрочных, высокомодульных волокон в
пластичной матрице (содержание их, т. е. объемная доля, может достигать
75%). В дисперсно-упрочненных материалах оптимальным содержанием
дисперсной фазы считается 2-4%. Дисперсные частицы в указанных материалах
в отличие от волокон создают только «косвенное» упрочнение, т.е. благодаря
их присутствию стабилизируется структура, формирующаяся при термической
обработке. Другая отличительная особенность волокнистой композиционной
структуры - анизотропия свойств, обусловленная преимущественным
расположением волокон в том или ином направлении. Дисперсно -
упрочненные же материалы имеют одинаковые свойства во всех направлениях,
так как упрочняющие дисперсные частицы имеют равноосную форму.

             1.3.1. Компоненты волокнистых композитов

     В волокнистых композиционных материалах высокопрочные волокна
воспринимают основные напряжения, возникающие в композиции при
действии внешних нагрузок, и обеспечивают жесткость и прочность
композиции в направлении ориентации волокон.
    Податливая матрица, заполняющая межволокнистое пространство,
обеспечивает совместную работу отдельных волокон за счет собственной
жесткости и взаимодействия, существующего на границе раздела матрица-
волокно. Соотношение этих параметров характеризует весь комплекс
механических    свойств     материала  и    механизм    его   разрушения.
Работоспособность    композиционного     материала   обеспечивается   как
правильным выбором исходных компонентов, так и рациональной технологией
производства, обеспечивающей прочную связь между компонентами при
сохранении первоначальных свойств.
    Армирующие волокна, применяемые в конструкционных композиционных
материалах, должны удовлетворять требованиям прочности, жесткости,
плотности, стабильности свойств в определенном температурном интервале,
химической стойкости т . п.
    При создании волокнистых композиционных материалов применяются
высокопрочные стеклянные, углеродные, борные и органические волокна,