химический каталог




Углеродные волокна

Автор С.Симамура

па с высокой реакционной способностью — при 733 К и 80—100 МПа (указанные значения являются стандартными).

Вальцевание на горячих валках. Так как при вальцевании происходит пластическое течение металлической матрицы под действием высоких напряжений при контакте с валками, процесс формования композиционного материала можно вести с большой скоростью. В процессе горячего вальцевания ввиду кратковременности цикла переработки не требуется создания вакуума. Поэтому данный метод формования металлов, армированных волокнами, является дешевым. Изучается возможность его применения для формования изделий из армированного углеродными волокнами алюминия с использованием полуфабрикатов, полученных путем плазменной или ионной металлизации углеродных волокон [7]Горячая вытяжка. Этот метод разработан для производства прутков или трубчатых изделий из полуфабрикатов в форме проволоки [8] . Процесс вытяжки следует проводить таким образом, чтобы растягивающие напряжения были направлены в основном вдоль волокон, а изгибающие напряжения были минимальными или отсутствовали. Это дает возможность существенно уменьшить повреждения волокон и дефекты на границе раздела волокно—металлическая матрица. На рис. 7.4 показана общая схема метода горячей вытяжки стержней из композиционного материала на основе алюминия, армированного углеродными волокнами. Заготовку в виде проволоки вакуумируют в оболочке из нержавеющей стали. Вытяжку осуществляют, протягивая такую заготовку через волочильный глазок из карбида кремния, температура которого поддерживается на постоянном уровне, ниже температуры плавления металлической матрицы.

Жидкофазное горячее прессование. В главном методе формования армированных металлокомпозитов — твердофазном горячем прессовании — используется высокое давление, и поэтому этот процесс требует

252

Глава 7

Таблица 7.3. Характеристики при растяжении алюминия, армированного угле родными еолокнами полученного формованием из полуфабриката в виде п^еол253

Металлы, армированные углеродными волокнами

Таблица 7.4. Прочностные характеристики при растяжении алюминия, армированного углеродными волокнами и полученного методом жидкофазного горячего прессования [4]

Условия формова- Прочность Содержа- Количество

ния [температура при растя- ние воло- образовав(К); давление жении кон, шегоси

(МПа); время (мин)] вдоль во- об. % Ai3c4,

локон. масс.%

541

МПа

306 -418 37 - - 57 800 - 3000

276 - 378

582 510 -755 -704 41 -26 - 50 33 750-300 - 2500 1000

398 - 541 26 - 32 250 - 500

571 -714 29 - 34 340 - 700

541 - 812 28- 32 400 - 800

22,3 1050- 1450

28,9

285 316

35 42

4150 2015

541 - 822 37 - 40 600 - 750

541 27

250

347

Прочность при растяжении, рассчитанная в соответствии с правилом смесей

Отношение измеренной прочности к прочности, рассчитанной в соответствии с правилом смесей, %

1000- 1388 31 - 30

1082 - 1256 53 - 59

806 - 906 83-77

755 - 888 52-61

837 - 929 68- 77 j

806 - 888 88 -69 I

836 84,5

684 50

959 30

1102 28,5

990- 1071 55-58

766 89

Прочность при растяжении поперек волокон, МЛа

Прочность при растяжении вдоль волокон, МПа

815 829 806 792 774 814 705 В18 810

966 1087

Композиционный материал

26 32 22 20 22

НМ/718

24°

796°

{Vf = 40%, Р = 2,33)

8,2

7,1 8,2б 9,2

979 1025"

1037 1056

М40/718

426 389 320 370

(V, = 50%, Р =2,25)

3766

52

45 54б 68

НТ/718 (V; = 40%, Р = 2,31)

аНМ и М40 — высокомодульные волокна на основе попиакрипонит-рила; НТ — высокопрочные волокна на основе полиакрилонитрила;

• 11,5% Si

материала (г/см3); 718 - металлическая матрица А1 6 Среднее значение.

На рис. 7.5 приведены рентгенограммы алюминия, армированного углеродными волокнами и полученного методом жидкофазного горячего прессования. Хорошо видно, что на карбонизованных волокнах марки WH образуется А14С з > а для графитизированных волокон марки W3H пики Al4C3 не наблюдаются (во всяком случае можно утверждать, что они перекрываются фоном). Приведенные на рис. 7.5 данные объяс254

Глава 7

255

няют незначительное ухудшение свойств высокомодульных графитовых волокон из-за слабого химического взаимодействия на границе раздела с алюминием и подтверждают совместимость этих волокон с металлической матрицей.

Графитовые высокомодульные волокна на основе пеков имеют низкую реакционную способность при взаимодействии с алюминием и успешно используются для армирования металлов. В настоящее время на основе пековых углеродных волокон с модулем упругости 714 ГПа получают композиционный материал с алюминиевой матрицей, имеющий прочность при растяжении 1020 МПа и модуль упругости 357 ГПа [10] .

Одна из особенностей армированного углеродными волокнами алюминия - его теплостойкость. Вплоть до температур на 50 К ниже, чем температура плавления металлической матрицы, сохраняется приблизительно 70% значения прочности при растяжении материала при комнатной температуре; его скорость ползучести в

страница 66
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

Скачать книгу "Углеродные волокна" (2.73Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
кал на эластазу сдать в уфе
запуск чиллеров general climate
ручки для межкомнатных дверей фото и цены
стихи о помощи детям инвалидам

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(22.10.2017)