И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 2 (1110088), страница 286
Текст из файла (страница 286)
природы (гибридные К.м.) а77 КОМПОЗИЦИОННЫЕ 443 СВОйСТВЛ НЕКОТОРЫХ КОМПОЭНЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Магри»а Армнруоший Цлотнасга, и „Модуль наполнит«ля г)смз ! ((а упругости. гпа Палнмсрнмс Отстляняас )Я зл волокно Органическое ),з !.а Гарамилнос) выоква Угла»пинас )4 )Д волокно варна« волокно 2 й 2 ! Мсталлиаасаис Бариос волокно 2,6 Углсролнос 2,3 волокно Барная волокно з,й Углсролнаа ),8 волокно волы)рамаяна )2Л проиолока Малнблсновав 9.3 проволока Углсралнмс Углсролнас )Л )8 волокно Ксрамнясскнс Вополно зд карбвлв крвмаи Эпоксипвая 1,2 2.5 ),7 2,5 0,8 ),5 !20 220 !.й !.7 220 ! О !.5 220 279 йй !.й 2оо-2э) Алю нннсван Мвгвисваа 290 220 )нй ио 0,7 ),О 0,6 Кй Никалсваа 9,8 265 9.7 235 0,35 ),а )20 220 Угл«млная пай ° Ксрвмнчсска» " Прочность при нзгийс уд.
Модулем упругости в 2-5 раз большими, чем у обычных коиструкц. Материалов н сплавов. Кроме того, волокнистые К. м. превосходят металлы и сплавы по усталостной прочности, термостойкости, виброустойчивости, шумопоглощению, ударной вязкости и др. св-вам. Так, армирование сплавов А! волокнами бора значительно улучшает их мех. характеристики и позволяет повысить т-ру эксплуатации сплава с 250 †5 до 450-500 гС. Армированне проволокой (из тт' и Мо) и волокнами тугоплавких соед. используют при СОЗдаинн жарОПРОЧНЫХ К.М. На ОСНОВЕ )т)Ь СГ, СО, Т! И НХ 878 значительно расширяет возможности регулирования св-в К.
м. Армирующие наполиители воспринимают осн. долю нагрузки К. м, По структуре наполнителя К. м. подразделяют на волокнистые (армированы волокнамн и нитевидными кристаллами), слоистые (армированы пленками, пластинками, слоистыми наполнителями), дисперсноармированньге, или дисперсноупрочненные (с наполнителем в виде тонкодисперсных частиц), Матрица в К.м. обеспечивает монолитность материала, перелачу и распределение напряжения в наполнителе, определяет тепло-, влагоэ огне- и хим, стойкость.
По природе матричного материала различают полимерные, металлич., углеродные, керамич. и др. композиты. Подробнее о ф-пии матрицы и армирующего наполнителя, а также о технологии получения волокнистых полимерных К.м. см. Армированные пластики. Наиб. применение в технике получили К.м., армированные высокопрочными и высокомодульными непрерывными волокнами.
К ним относят: полимерные К.м. на основе термореактивных (эпоксидных, полиэфирных, феноло-формальд., полиимидных и др.) и термопластичных связующих, армированных стеклянными (ствклпллпстики), углеродными (угле«ластики), орг. (оргаиоллпгтики), барными (беро«ластики) и др. волокнами; метазлич. К. м, на основе сплавов А), Мй, Сп, ТЕ )т)Е Сг, армированных барными, углеродными или карбццкремниевыми волокнами, а также стальной, молибденовой или вольфрамовой проволокой; К.м. на основе углерода, армированного углеродными волокнами (углерод-углеродные материалы); К.м.
на основе керамики, армированной углеродными, карбидкремнневыми и др. жаростойкими волокнами и 5)С. Прн использовании углеродных, стеклянных, арамидных и борных волокон, содержащихся в материале в кол-ве 50-70%, созданы композиции (см. табл.) с уд. прочностью н 444 КОМПОНКНт сплавов. Так, жаропрочные сплавы )т(й армированные волокнами, могут работать при 1300-1350'С.
При изготовлении мегаллич. волокнистых К. м. нанесение металлич. матрицы на наполнитель осуществляют в оси. из расплава материала матрицы, элехтрохим. осаждением или напылением. Формование изделий проводят гл. обр. методом пропитки каркаса из армнрующих волокон расплавом металла под давлением до 1О МПа или соединением фольги (матричного материала) с армирующими волокнами с применением прокатки, прессования, экструзии при нагр. до т-ры плавления материала матрицы (см. также Мелигллололимеры). Один из общих технол, методов изготовления полимерньш н мегаллнч. волокнистых и слоистых К.
м. — выращивание кристаллов налолнятеля в матрице непосредственно и процессе изготовления деталей. Такой метод применяют, напр., при создании эвтектич. жаропрочных сплавов на основе йй и Со. Легирование расплавов карбидными и интерметаллнч. соедо образующими при охлаждении в контролируемых условиях волокнистые или пластинчатые кристаллы, приводит к упрочнению сплавов и позволяет повысить г-ру их эксплуатации на бО-80 'С. К.м. на основе углерода сочетают низкую плотность с высокой теплопроводностью, хим. стойкостью, постоянством размеров при резких перепадах т-р, а также с возрастанием прочности и модуля упругости при нагреве до 2000'С в инертной среде.
О методах получения углерод- углеродных К, м. см. г'глеллогглики. Высокопрочные К.м. на основе керамики получают при армировании волокнистыми наполнителями, а также металлнч. и керамич. днсперснымя частицами. Армирование нецрерывными волокнами 81С позволяет получать К.ма характеризующиеся повыш. вязкостью, прочностью на изгиб и высокой стойкостью к окислению при высоких т-рах. Однако армирование керамики волокнами не всегда приводит к значит. повышению ее прочностных св-в иэ-за отсутствия эластичного состояния материала при высоком значении его модуля упругости.
Армирование дисперсными металлич. частицами позволяет создать керамика-металлич. материалы (керметы), обладающие повыш, прочностью, теплопроводносгью, стойкостью к тепловым ударам. Прн изготовлении керамич. К. м. обьгчно применяют горячее прессование, прессоваиие с послед. спеканием, шликерное литье (см. также Керомгого). Армирование материалов дисперсными металлич.
частицами приводит к резкому повышению прочности вследствие создания барьеров на пути движения дислокаций. Такое армирование гл. обр. применяют при создании жаропрочных хромоникслевых сплавов. Материалы получают введением тонкодисперсных частиц в расплавленный металл с послед, обычной переработкой слитков в изделия. Введение, напр„ТЬОт или ЕгОз в сплав позволяет получать дисперсноупрочненные жаропрочные сплавы, длительно работающие под нагрузкой при 1100 — 1200 'С (предел работоспособности обычных жаропрочных сплавов а тех же условиях— 1000- 1050 'С).
Перспективное направление создания высокопрочных К. м. — армирование материалов нитевидными кристаллами (нусами»), к-рые вследствие малого диаметра практически лишены дефектов, имеющихся в более крупных кристаллах, н обладают высокой прочностью. Наиб. практич. интерес представляют кристаллы А17О„ВеО, 81С, В4С, 8гзуяе, А1Х и графита диаметром 1-30 мкм й длиной 0,3-15 мм. Йспользуют такие наполнитези в виде ориентированной пряжи или изотропных слоистых материазов наподобие бумаги, картона, войлока. К.
м. на основе эпоксидной матрицы и нитевидных кристаллов Т)70з (309е по массе) имеют о„„0,6 ГПа, молуль упругости 70 ГПа. Введение в композицйю нитевидных кристаллов может придавать ей необычные сочетания злектрич. и маги. св-в. Выбор и назначение К.м во многом определяются условиями нагружения и т-рой эксплуатации детали нлн конструкции, технол. возможностями. Наиб. доступны и освое- ны полимерные К. м. большая номенклатура матриц в виде термореаативных и термопластич. полимеров обеспечивает широкий выбор К. м. длл работы в диапазоне от отрицат. т-р до 100-200 С-для органопластиков, до 300-400 'С вЂ” для стекло-, угле- я боропластиков.
Полимерные К.м. с полиэфирной и эпоксидной матрицей работают до 120-200', с феноло-формальдегидной — до 200 — 300 С, полиимидной и кремнийорг.— до 250-400'С. Мегаллич. К. м, на основе А1, Мй и их сплавов, армированные волокнами иэ В, С, Б(С, применяют до 400-500'С; К. м. на основе сплавов йй и Со работают при т-ре до !!00-1200'С, на основе тугоплавких металлов и соед.— до !500-!700 С, на основе углерода и керамики-до 1700 — 2000'С.
Использование композитов в качестве конструкц., тепло- защитных, антифрнкцо радио- и злектротехн. и др. материалов позволяет снизить массу конструкции, повысить ресурсы и мощности машин и агрегатов, создать принципиально новые узлы, детали и конструкции. Все виды К.м, применяют в химо текстильной, горнорудной, металлургич. иром.сти,машиностроении, на транспорте, для изготовления спортивного снаряжения и др. Л Комаознннонные материалы еалокниегога етроенне, К, !970, Плаетн«и конетрукннаннога незиаеенна, м, !974, конкин А А . угмролные н лругне нароетойкие еолокннетые маыриалм, М, !974, Комаазнлионные материалы, аер е англ, т 1-8, М, 797й, Налолннтелн ллл аолнмернык «омеазини.
аниык материалаз, лер е англ, М, Г99Г, Сайфулнн Р С, Неоргеннееекне комнозмжонные материалы, М, 1983. Суграаомгик но комоозанноаным матернагам, пол рел Д Любина, оер е англ, юг 1 2, М, Г9йй, Основные наараалеге» разантне комоозинианнык термоплаепгчнык матерналаз, М . Г9кй, наадьоой аг еамранык кег, еа ьу А кейу, уа ы каьоннгт, ч. 1, Аиш !985 'ни т КОМПОНЕНТ СИСТЕМЫ, см. Мггогокомлоненлгньге сисглемы. КОМПРЕССОРНЫЕ МАСЛА, нефтяные или синтетич. (кремнийорго алкилбензолы, эфиры пентаэритрита и др.) масла, используемые в поршневых и роторных компрессорах для улучшения герметичности камер сжатия, уменьшения трения и износа, отвода теплоты. Вязкость К. м, 7-30 ммз/с при 100'С, т.
всп. 190 — 275 'С. Они отличаются низкой испаряемостью, высокой термич. стабильностью (до 250'С) и хим. стойкостью по отношению к сжимаемым в компрессорах газам (воздух, О„СО„СзН, и др.), хорошими противоизносными св-вами. К маслам для компрессоров холодильных установок предъявляются особые требования, обусловленные непрерывным контактом К.м.