Министер
 Скачать 1.4 Mb.
|
|
х). КМ с двухосным (плоскостным) расположением армирующего компонента. Армирующие компоненты в виде волокон, фольг, матов из нитевидных кристаллов расположены в матрице в плоскостях, параллельных друг другу. Такая схема армирования создается с помощью нульмерных, одномерных или двухмерных компонентов и обозначается 0*:0*:0, 1:1:0 и 2:2:0 соответственно (компоненты расположены в плоскостях ху). КМ с трехосным (объемным) расположением компонентов. В этой схеме армирования невозможно выделить одно или два преимущественных направления в материале. Такая схема может быть реализована с помощью нульмерных (0*:0*:0*) или одномерных (1:1:1) компонентов. Таблица 1.1. Классификация композиционных материалов по расположению компонентов
    В таблице 1.1 представлены схемы армирования композиционных материалов компонентами одинаковой размерности (нульмерными, одномерными или двухмерными). Для комбинированных КМ, т. е. материалов, армированных одновременно компонентами различной размерности, возможны следующие сочетания компонентов: 0*+1; 0*+2; 1+2; 0*+1+2. Наиболее сложные варианты армирования комбинированных композиционных материалов представлены в таблице 1.2. Здесь трехосная схема армирования сочетанием нульмерных и одномерных компонентов показана в виде (0*+1):(0*+1) :(0*+1). В то же время возможны еще два варианта: (0*+1):0«:0* и (0*+1) :(0*+1):0. Таблица 1.2.  Классификация комбинированных композиционных материалов по видам сочетаний и расположению компонентов.Расположен ие компонента Одноосное Комбинация компонентов 0*+1 0*+2 1+2 0*+1+2 Двухосное Трехосное
По природе компонентов КМ делятся на группы по количеству компонентов (например, на две группы - по природе матрицы и по природе армирующего компонента). Каждая группа, в свою очередь, делится на четыре подгруппы, имеющие компоненты из: металлов и сплавов; неметаллических материалов (например, углерода); неорганических соединений (окислов, карбидов, нитридов и т.п.); органических соединений. В соответствии с этим признаком композиционный материал углерод- углерод относится по природе матрицы к группе КМ с матрицей из неметаллических элементов, по природе армирующего компонента - к группе КМ со вторым компонентом из неметаллических элементов. Углепластики относятся по природе матрицы к группе КМ с матрицей из органических соединений, по природе армирующего компонента - к группе КМ со вторым компонентом из неметаллических элементов. Дополнениями к рассмотренным группам являются полиматричные и полиармированные КМ. Полиматричные КМ состоят из чередующихся слоев двух или более КМ с матрицами различного химического состава (Рисунок 1.3).  Рисунок 1.3. Полиматричный композиционный материал Полиармированные КМ содержат два или более различных по состав у армирующих компонента, равномерно распределенных в матрице (Рисунок 1.4).  Рисунок 1.4. Полиармированный композиционный материал Полиармированные КМ могут быть «простыми», если содержат армирующие компоненты различной природы, но одинаковой размерности, и комбинированными, если содержат армирующие компоненты различной размерности и различной природы. Например, стеклоуглепластик является простым полиармированным КМ, а бороалюминий с прослойками из титановой фольги — комбинированным полиармированным КМ.
Одним из наиболее важных признаков классификации КМ является материал матрицы и армирующих элементов. Общее название КМ, как правило, происходит от материала матрицы. КМ с металлической матрицей называют металлическими композиционными материалами (МКМ), с полимерной матрицей - полимерными композиционными материалами (ПКМ), с неорганической - неорганическими композиционными материалами. КМ, содержащие два и более различных по составу матричных материала, называют полиматричными. [7,8] Название полимерных КМ обычно состоит из двух частей. В первой части называется материал волокна, во второй приводится слово «пластик», или «волокнит». Например, ПКМ, армированные стекловолокном, называются стеклопластиками, или стекловолокнитами. Если при изготовлении ПКМ использовали металлические волокна, КМ называют металлопластиком (металловолокнитом). Соответственно композиционные материалы носят такие названия, как органо пластики (органоволокниты), боропластики (бороволокниты), углепластики (углеволокниты), асбопластики (асбоволокниты). Для характеристики металлических композиционных материалов чаще используют двойное обозначение: вначале пишут материал матрицы, затем - материал волокна. Например, обозначение медь-вольфрам (Cu-W) соответствует композиционному материалу, в котором матрицей является медь, а волокнами - вольфрам. Для неорганических КМ характерно такое же обозначение, как и для МКМ, т. е. в двойном наименовании первое слово относится к матрице, а второе - к волокну. Например, обозначение окись алюминия-молибден (Аl2О3- Мо) соответствует композиционному материалу с матрицей из окиси алюминия и молибденовыми волокнами. В некоторых случаях для обозначения КМ используется одно сложное слово, например, бороалюминий или углеалюминий. В этом случае первая часть слова соответствует материалу волокна, а вторая - материалу матрицы.
В соответствии с геометрией армирующих элементов (порошки или гранулы, волокна, пластины) КМ делятся на порошковые (гранулированные), волокнистые и пластинчатые. К первой группе относят дисперсно-упрочненные КМ, ко второй - КМ, армированные непрерывными и дискретными волокнами, например, композиция алюминий-борные волокна. К третьей группе относятся КМ, армированные непрерывными и дискретными пластинами, например, слоистые КМ, состоящие из чередующихся фольг стали, алюминия и титана.
В соответствии с классификацией по структуре и расположению компонентов КМ делятся на группы с каркасной, матричной, слоистой и комбинированной структурой. К КМ с каркасной структурой относятся, например, псевдосплавы, полученные методом пропитки. Матричную структуру имеют дисперсно-упрочненные и армированные КМ. К материалам со слоистой структурой относятся композиции, полученные из набора чередующихся фольг или листов материалов различной природы или состава. Комбинированную структуру имеют материалы, содержащие комбинации первых трех групп. Например, псевдосплавы, каркас которых упрочнен дисперсными включениями, относятся к КМ, сочетающим каркасную и матричную структуры.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||