ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Керамические КМ на основе карбидов и окислов с добавками
металлического порошка (< 50 % (об)) называют кирметами. Они не нашли
широкого применения из-за высокой хрупкости. Помимо порошков для
армирования керамических КМ используют металлическую проволоку из
жаропрочной стали, вольфрама, молибдена, ниобия, а также неметаллические
волокна (углеродные, керамические). Ориентация волокон в зависимости от
условий нагружения может быть направленной или хаотичной.
Использование металлической проволоки из тугоплавких металлов и
жаропрочных сталей имеет целью создать пластичный каркас,
предохраняющий КМ от преждевременного разрушения при растрескивании
керамической матрицы. Ударная вязкость и термостойкость керамических КМ
повышаются при увеличении содержания волокна не более чем на 25 % объема,
затем возрастающая пористость вызывает снижение прочности этих КМ.
Недостатком керамических КМ, армированных металлическими волокнами,
является низкая жаростойкость.
Перспективным наполнителем для керамических КМ является
высокомодульное углеродное волокно. Для обеспечения максимальной
прочности доля углеродного волокна должна составлять 50-60 % объема при
оптимальном отношении модулей упругости матрицы и волокна, равном 0,1.
Однако свойства и температура эксплуатации этих КМ в большей степени
зависит от материала матрицы. Рабочие температуры для углекерамических
КМ со стеклянной матрицей, отличающихся высокой стабильностью
механических свойств практически до температур размягчения (600-800 °С), не
должны превышать эти температуры. КМ с матрицей из тугоплавких оксидов
можно использовать до 1000 °С, из боридов и нитридов - до 2000 "С, из
карбидов - свыше 2000 °С. Кроме того, свойства керамических КМ зависят от
способа формования.
Преимуществом керамических КМ, армированных волокнами SiC,
является химическое сродство матрицы и наполнителя в этих КМ, которое
38
располагаются параллельно друг другу, а нульмерные так, чтобы расстояние
между ними по одной оси было значительно меньше, чем по двум другим.
При двухосном расположении могут использоваться любые формы
упрочнителей, которые располагаются в параллельных плоскостях.
При трехосном расположении используются нульмерные и одномерные
упрочнители, которые распределены равномерно во всех трех направлениях
(рис.
1.1, а-г).
Рис. 1.1. Формы наполнителя (а) и схемы армирования (б-г) КМ
Существуют полиматричные и полиармированные композиционные
материалы (рис. 1.2). Полиматричные материалы имеют комбинированные
матрицы, состоящие из чередующихся слоев матриц с различным химическим
7
нитрид бориды и карбиды
и другие стекла, тугоплавкие оксиды
алюмосиликатные
алюмоборосиликатные
используют силикатные
наполнителем, имеют очень высокую ударную вязкость (0,6-0,7 Мдж/м
2
).
Слабые межмолекулярные связи являются причиной низкой прочности и
жесткости при сжатии. При этом предельная деформация при сжатии
определяется не разрушением волокон, а их искривлением. Дополнительное
армирование органоволокнитов волокнами, затрудняющими это искривление,
например, углеродными и борными, повышает прочность при сжатии.
Существуют керамические КМ, в состав которых входит керамическая
матрица и металлические и не металлические наполнители. Керамические КМ
обладают высокими температурой плавления, стойкостью к окислению,
термоударам и вибрации. Их получают порошковой технологией,
гидростатическим, изостатическим и горячим прессованием, а также
центробежным, геликерным и вакуумным литьем. В качестве матриц
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- …
- следующая ›
- последняя »
