Относятся к группе тугоплавких металлов
ДОСТОИНСТВА:
- высокая жаропрочность (высокая прочность сохраняется до Т = 1500 С);
- низкий КЛТР.
НЕДОСТАТКИ:
-невысокая пластичность;
-низкая жаростойкость;
-высокая плотность
ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ В МКМ
- Используют в виде непрерывных и дискретных волокон;
- Перерабатываются в сетки различного плетения(d = 20 – 80 мкм);
- Используют для армирования жаропрочных матриц: Ti , Ni
СТАЛЬ
ДОСТОИНСТВА:
- высокие прочность и жесткость;
- дешевый и доступный материал
НЕДОСТАТКИ:
-высокая плотность;
-невысокая пластичность
ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ В МКМ
- Используется в виде непрерывных и дискретных волокон;
- В сетки перерабатывается;
- Используется для армирования Al , Cu , Mg ;
- Тэкспл. = до 500 С;
- d в = 20 – 1500 мкм
НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ НАПОЛНИТЕЛИ
(наиболее важные упрочняющие материалы)
ДОСТОИНСТВА:
- высокие прочность и жесткость (высокие уд. характеристики);
- низкая плотность;
НЕДОСТАТКИ:
- низкая пластичность;
- высокая стоимость;
- большой разброс прочности;
- большое количество дефектов технологического происхождения;
- высокая хрупкость
БОРНЫЕ ВОЛОКНА
ДОСТОИНСТВА:
- высокая прочность;
- высокая жесткость ;
- относительно низкая плотность;
- борное волокно нечувствительно к поверхностным микронадрезам или микрокоррозии
НЕДОСТАТКИ:
- высокая хрупкость;
- при температуре выше 400 - 450°С борные волокна окисляются;
|
|
|
- высокая реактивная способность;
- сложность переработки методом намотки изделий с малыми радиусами кривизны;
- высокая стоимость
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ:
Борное волокно изготовляют методом осаждения бора (МГО) из газовой фазы на подложку (W или С).
Общие характеристики процесса изготовления волокон МГО:
1. Покрытие наносится на волокнистый субстрат, т. е. волокно является составным.
2. Окончательный диаметр волокна может быть в 10 раз больше исходного волокна подложки.
Основные недостатки большинства волокон, произведенных МГО:
- большой диаметр,
- высокая стоимость.
Бор восстанавливается на поверхности подложки в результате реакции:
2B Cl 3 (газ) + 3H2 (газ) = 2В(т) + 6HCl(газ)
Рис. 2 Схема осаждения бора или карбида кремния на вольфрамовый или углеродный сердечник
После этого волокно иногда покрывают дополнительным слоем химически инертного вещества для уменьшения степени реакции с матрицей (B4C, SiC (борсик)).
Покрытия:
Диаметр волокон - 100, 140, 200 мкм (d = 100 мкм наиболее широко используется).
Рис. 3 Поверхность борного волокна, расположенного в алюминии
(структура «кукурузного початка»)
Рис. 4 Сердцевина борных волокон состоит из W и боридов вольфрама различного состава:WB, W2B5, WB4, WB5
|
|
|
Остаточные напряжения
Высокая прочность борных волокон объясняется мелкокристаллической структурой. Большое влияние на прочность оказывает структура их поверхности и границы ядро - покрытие.
Причины, наличия в Волокнах Бора внутренних остаточных напряжений:
-ячеистая структура;
- разница в КЛТР осажденного бора и борида вольфрама сердечника.
Следствие: радиальные трещины в поперечном сечении борных волокон.
ПРИМЕНЕНИЕ
- Волокна бора, борсика используются в дискретном и непрерывном виде, а также в виде полуфабрикатов — предварительно подготовленных однонаправленных лент.
- Ввиду высокой жесткости в сетки их не перерабатывают.
Бор используются для упрочнения матриц на основе легких металлов.
Борсик используется в основном для упрочнения матриц на основе титана и жаропрочных сплавов.
КЕРАМИЧЕСКИЕ ВОЛОКНА
Керамические волокна изготовляют из наиболее прочных, тугоплавких, химически и эрозионностойких материалов — оксидов, некоторых карбидов и боридов.
Перспективны для теплозащитных, теплоизоляционных и жаропрочных КМ
По структуре керамические волокна делят на:
|
|
|
- поликристаллические ( d = 5 – 160 мкм)
- монокристаллические ( d = 40 – 500 мкм)
Дата добавления: 2022-11-11; просмотров: 113; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!