|
В
металлических композиционных материалах применяют тонкие волокна углерода, бора,
сапфира А1203, карбида кремния SiC, а также
тонкую стальную проволоку.
Прочность
монокристаллов может достигать 1 /30 и 1 /6 от модуля упругости, т.е. до 30...40 тыс.
МПа. Стеклянные нити диаметром 1 мкм рвутся при напряжении 10 000, а диаметром
3...5 мм — всего при 30—50 МПа.
Матрицу
в металлических композитах изготовляют из легких сплавов, в частности
алюминия.
Принцип
строения композиционных материалов используется в природе: в стволах деревьев
и стеблях растений включены прочные трубки целлюлозы; в костях животных и
человека — прочные нити из фосфатных солей. Древние египтяне добавляли в
кирпичи рубленую солому.
Композиционные
материалы изготовляют:
1)
с непрерывными однонаправленными волокнами;
2)
с дискретными короткими однонаправленными волокнами;
3)
армированные тонкой проволокой;
4)
армированные сеткой.
Недостатки — понижение
эффективности при сложном напряженном состоянии.
§ 2.5.
ПЛАСТИЧЕСКИЕ МАССЫ И ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ
Пластические
массы представляют собой материалы на основе высокомолекулярных органических
соединений, обладающие в определенной фазе своего производства пластичностью,
позволяющей формовать изделия. Кроме основы, служащей связующим, многие
пластмассы имеют так называемый наполнитель для повышения механических
свойств, обычно 40...70 %, и небольшие добавки — пластификаторы, смазочные
материалы, красители. Наполнители позволяют сильно изменять свойства пластмасс,
например стеклопластики и углепластики имеют даже прочность стали, а
газонаполненные (азотом, воздухом) пластики обладают малой плотностью, низкой
теплопровод
ностью, хорошими звукоизоляционными свойствами.
Пластмассы
получили несвойственный другим материалам темп развития. Это связано с
исключительными технологическими свойствами пластмасс, а также с многообразием
их физико-механических свойств. К технологическим достоинствам пластмасс
относятся: практически неограниченные ресурсы сырья; намного меньшие
капиталовложения, чем для производства металла; возможность изготовления деталей
в серийном и массовом производствах высокопроизводительными методами без
снятия стружки с трудоемкостью, в 5...10 раз меньшей, чем при изготовлении
металлических деталей; меньшие (до 5 раз) отходы и т. д.
|