материаловедение. Оглавление 1 Материаловедение как наука, характеристика металлов 3
 Скачать 0.53 Mb.
|
63. Композиоционные материалы. Классификация, строение:Композицио́нный материа́л (КМ), компози́т — искусственно созданный неоднородный сплошной материал, состоящий из двух или более компонентов с чёткой границей раздела между ними. В большинстве композитов (за исключением слоистых) компоненты можно разделить на матрицу (или связующее) и включённые в неё армирующие элементы (или наполнители). В композитах конструкционного назначения армирующие элементы обычно обеспечивают необходимые механические характеристики материала (прочность, жёсткость и т. д.), а матрица обеспечивает совместную работу армирующих элементов и защиту их от механических повреждений и агрессивной химической среды. Композиты обычно классифицируются по виду армирующего наполнителя:[1]
Также композиты иногда классифицируют по материалу матрицы:
Примеры:
В машиностроении композиционные материалы широко применяются для создания защитных покрытий на поверхностях трения, а также для изготовления различных деталей двигателей внутреннего сгорания (поршни, шатуны). Благодаря своим характеристикам (прочности и лёгкости) КМ применяются в военном деле для производства различных видов брони:
64. Дисперсно-упрочненные композиционные материалы:Дисперсно-упрочненные композиционные материалы представляют собой материал, в матрице которого равномерно распределены мелкодисперсные частицы второго вещества. В таких материалах при нагружении всю нагрузку воспринимает матрица, в которой с помощью множества практически не растворяющихся в ней частиц 2-й фазы создается структура, эффективно сопротивляющаяся пластической деформации. Упрочнение таких материалов заключается в создании в них структуры, затрудняющей движение дислокации. Наиболее сильное торможение передвижению дислокаций создают дискретные частицы второй фазы, например химические соединения типа карбидов, нитридов, боридов, оксидов, характеризующиеся высокой прочностью и температурой плавления. В дисперсно-упрочненных материалах заданные прочность и надежность достигаются путем формирования определенного структурного состояния, при котором эффективное торможение дислокаций сочетается с их равномерным распределением в объеме материала либо (что особенно благоприятно) с определенной подвижностью скапливающихся у барьеров дислокаций для предотвращения хрупкого разрушения. В ДКМ (как и в порошковых композиционных материалах) матрица несет основную нагрузку. ДКМ на основе нержавеющих сталей предполагается использовать в конструкциях атомных реакторов, подверженных интенсивному радиационному облучению при повышенных температурах. ДКМ на основе фехралей целесообразно применять в электротехнической промыш ленности в качестве нагревателей, работающих в течение длительного времени. В промышленности для получения порошков ДКМ на основе никеля используются методы химического осаждения из растворов солей и водородного восстановления в растворах. Полуфабрикаты поставляются в экструдированном (горячепрессованном) или холоднокатаном состоянии в виде прутков, труб, проволоки, листов, лент, фольги. 65. Волокнистые слоистые композиционные материалы:В этой группе композиционных материалов упрочнителями служат волокна или нитевидные кристаллы чистых элементов, а также проволока из молибдена, вольфрама и высокопрочная сталь. При упрочнении волокнами конечной длины нагрузка на них передается через матрицу с помощью касательных напряжений без проскальзывания. В маркировке указаны: В – волокнистые; К – композиционные; А – алюминиевая матрица, М – магниевая матрица. Между волокнами и матрицей возможны различные типы связей, определяющие конечные свойства КМ (механическая связь; связь за счет сил поверхностного натяжения; реакционная связь, обеспеченная химическим взаимодействием материалов волокна и матрицы). |