54. Укажите основные методы получения композиционных материалов на неметаллической…

Все композиционные материалы на неметаллической основе делят на пресс-порошки и пресс-материалы. Пресс-порошками называют композиционные пластмассы с порошкообразным органическим (древесная мука, целлюлоза) или минеральным наполнителем. Пресс-материалы–это пластмассы с волокнистым наполнителем (хлопковые очёсы ; асбестовые, стеклянные, хлопчатобумажные волокна и др.) В качестве связующего применяют различные полимеры–синтетические смолы: фенолоформальдегидные, карбамидные, эпоксидные, полиэфирные, кремнийорганические и другие. Одним из методов получения композиционных материалов на металлической основе является спекание. При спекании увеличивается поверхность контакта частиц, а также плотность материала и его прочность. В начальной стадии спекания снимаются наклеп и остаточные напряжения (возникшие при прессовании), что сопровождается ослаблением физического контакта между частицами, при этом относительная плотность остается практически неизменной. По достижении температуры, составляющей примерно половину температуры плавления, развиваются процессы восстановления оксидов и удаления из прессовки газообразных продуктов; снижение или повышение плотности на этом этапе зависит от начального количества оксидов и характера порообразования, препятствующего (при закрытых порах) или способствующего (при открытых порах) удалению газов. На последнем − высокотемпературном – этапе спекания идет диффузионная рекристаллизация с полным развитием металлических контактов, что сопровождается уплотнением материала. Стеклянные волокна широко применяют при создании композитов с неметаллической матрицей. При малой плотности они имеют высокие прочность и теплостойкость, нейтральны к хим и биологическому воздействиям. Непрерывные волокна получают вытягиванием расплавленной стекломассы через фильеры диаметром 0,8…3 мм и последующим быстрым вытягиванием их до диаметра 3…19 мкм. Поверхность стеклянных волокон покрывают замасливателем (н-р, парафиновой эмульсией) для предотвращения истирания волокон при транспортировке и технологических операциях.

55. Укажите основные методы получения композиционных материалов на металлической ….

При создании композитов на основе металлов в качестве матрицы применяют алюминий, магний, никель, медь и т.д. Наполнителем служат или высокопрочные волокна, или тугоплавкие, не растворяющиеся в основном металле частицы различной дисперсности. Армирование металлов волокнами, нитевидными кристаллами, проволокой значительно повышает как прочность, так и жаростойкость металла. Например, сплавы алюминия, армированные волокнами бора, можно эксплуатировать при температурах до 450–500° С, вместо 250–300° С. Применяют оксидные, боридные, карбидные, нитридные металлические наполнители, углеродные волокна. Керамические и оксидные волокна из-за своей хрупкости не допускают пластическую деформацию материала, что создает значительные технологические трудности при изготовлении изделий, тогда как использование более пластичных металлических наполнителей позволяет переформование. Получают такие композиты пропитыванием пучков волокон расплавами металлов, электроосаждением, смешением с порошком металла и последующим спеканием и т.д. Нитевидные кристаллы получают, протягивая расплав через фильеры. Используются «усы» оксида алюминия, оксида бериллия, карбидов бора и кремния, нитридов алюминия и кремния и т.д. длиной 0,3–15 мм и диаметром 1–30 мкм. Армирование «усами» позволяет значительно увеличить прочность материала и повысить его жаростойкость. Например, предел текучести композита из серебра, содержащего 24% «усов» оксида алюминия, в 30 раз превышает предел текучести серебра и в 2 раза – других композиционных материалов на основе серебра. Армирование «усами» оксида алюминия материалов на основе вольфрама и молибдена вдвое увеличило их прочность при температуре 1650° С, что позволяет использовать эти материалы для изготовления сопел ракет.