» » Обеспечение прочной связи между волокнами и связкой

Обеспечение прочной связи между волокнами и связкой

9 декабря 2013, 06:01
Обеспечение прочной связи между волокнами и связкой
Сложной проблемой является обеспечение прочной связи между тугоплавкими волокнами и связкой или между неметаллическим наполнителем и металлической матрицей.

Чтобы волокно не вырывалось из матрицы, разработан интересный метод наращивания из газовой фазы поперек длины борных или углеродных нитей «шипов» из карбида кремния. Композиции с такими материалами называются Борсик Или Графосик.

Другим способом увеличения связи между наполнителем и матрицей является нанесение на частицы наполнителя переходных слоев, которые плавятся при производстве КМ и диффундируют в наполнитель и матрицу.

Наиболее распространенными и дешевыми являются сейчас композиции, наполненные стекловолокном. Связующим в них служат чаще всего полиэпоксидные, полиамидные смолы. В некоторые такие композиции для повышения прочности и жесткости добавляют немного сапфировых усов. Предел прочности таких композиций достигает 1000— 2000 МПа.

Из стеклопластиков изготовляют корпусы крупных ракет, особенно РДТТ. Их навивают из стеклонитей и формируют нередко на заготовке горючего непосредственно на стартовой площадке. По сравнению со стальными такие корпусы легче в 4 раза, например, 20 т вместо 80!

Из стеклопластиков готовят фюзеляжи, крылья, кресла (в том числе пуленепробиваемые), диски колес, рули, обтекатели антенн и др.

Замена стальных лопаток турбокомпрессора авиационного двигателя стеклопластовыми снижает их массу на 26%. А при использовании таких легких лопаток диск компрессора можно делать из алюминиевого сплава, что также снижает массу на 52%. Но это еще не все. По зарубежным данным, демпфирующая способность стеклопластиков в 4,3 раза превосходит демпфирующую способность одного из лучших металлических конструкционных материалов — нержавеющей стали SAE-51403. Следовательно, применение стеклопластиков обеспечивает также повышенную усталостную прочность.

Однако у стеклопластиков низка эрозионная стойкость. Твердые частицы песка и пыли царапают полимер и рвут тонкие нити. Для борьбы с этим применяют два типа покрытий. Одни податливые, как резина, и действительно выполняются из неопренового каучука. Другие — металлические. Так, в лаборатории авиационных материалов ВВС США разработано никелевое покрытие, наносимое на стеклопластик электроосаждением. Стойкость этого покрытия в условиях дождевой эрозии в 40 раз выше, чем неопренового. Предполагается, что оно будет использоваться для защиты передних кромок крыльев и лопастей винтов, лопаток РД и т. д.

Кроме того, у стеклопластиков относительно низкая жесткость (малый модуль упругости). Этого недостатка нет у современных угле - и боропластиков, а также в ряде композиций с металлическими матрицами.

Расскажите друзьям!
Заметили ошибку в тексте? Выделите её, нажмите Ctrl+Enter и мы всё исправим!
Смотрите также

Добавить комментарий