Неметаллические и композиционные материалы
Неметаллические материалы – это неорганические и органические полимерные материалы, композиционные материалы на неметаллической основе, клеи, герметики, лакокрасочные покрытия, графит, стекло, керамика ит.п.
Полимеры – вещества, макромолекулы которых состоят из многочисленных элементарных звеньев (мономеров) одинаковой структуры.
Композиционные материалы (КМ) высокопрочные.Это материалы из различных комбинаций армирующего материала и матриц.
В качестве матрицы выступает алюминий или его сплавы (в том числе упрочняемые термической обработкой), а упрочняющего наполнителя – волокна бора (типа ВКА), углерода (типа ВКУ), а также стальная проволока (типа КАС). Первые два обеспечивают получение прочности 1000…1200 МПа, а последний – 1600 МПа. Особое внимание уделяется боралюминиевым КМ, сохраняющим свою высокую прочность до температур 400…500°С; привлекают внимание и углеродоалюминиевые КМ, характеризующиеся более высоким модулем упругости (140…160 ГПа вместо 70 ГПа). Отличительной особенностью КМ, армированного высокопрочной стальной проволокой, является их меньшая стоимость и недефицитность. КМ с алюминиевой матрицей применяются в таких областях техники, условия работы изделий в которых не допускают применения традиционных металлических материалов (в основном в авиационно-космических конструкциях).
Композиционные материалы высокопрочные на основе магния.В качестве матрицы в основном используются сплавы магния. Армирование чаще производится волокнами бора, углерода, а также стальной или титановой проволокой. При меньшей плотности, чем у алюминиевых, магниевые композиты обеспечивают получение примерно такой же прочности (до 1000…1200 МПа). КМ на основе магния применяются в основном для деталей самолетов и космических конструкций.
Дальнейшее повышение прочностных свойств, особенно жесткости, достигается в композитах на основе титана и титановых сплавов. В качестве армирующих применяются в основном волокна бора, бериллия и молибдена. Эти КМ предназначены главным образом для изготовления лопаток газотурбинных двигателей. Расширяется применение титановых материалов в вертолетостроении (детали несущего винта, привода), в судостроении и других областях машиностроения (листы, профили, поковки, штамповки, детали крепления).
|
