§ 2.5. ПЛАСТИЧЕСКИЕ МАССЫ И ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ

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.