- •Глава 1. Основы теплообмена
- •1.1. Радиационное охлаждение
- •1.3. Перенос тепла в теплозащитном покрытии (тзп)
- •1.3.1. Пористое охлаждение
- •1.4. Физико-химические основы разрушения теплозащитных материалов
- •1.5. Немного о графите
- •1.6. Радиационный теплообмен
- •Глава 2. Особенности работы рдтт
- •Глава 3. Композиционные материалы
- •3.1 Межфазное взаимодействие
- •3.1.1 Армирующие волокна
- •3.1.2. Матричные материалы
- •3.2. Полимерные матрицы
- •3.3 Адгезия в твердых полимерах
- •3.4 Межфазовые взаимодействия в км
- •3.1 Смачивание
- •10. Схема смачивания:
- •Глава 4. Полимерные пластики
- •4.1. Стеклопластики
- •4.1.1 Методы изготовления стеклопластиковых изделий
- •4.1.2 Связующие
- •4.1.3. Стекловолокнистые
- •4.1.4. Свойства стеклопластиков
- •4.2. Органопластики
- •4.2.1. Синтетические волокна
- •4.2.2. Другие искусственные волокна
- •4.2.3. Высокопрочные органические волокна
- •4.3.1. Порядок изготовления корпуса
- •Глава 5
- •5.1. Армирующие волокна
- •Температурная зависимость модуля упругости и прочности волокон
- •Сравнительные характеристики волокон
- •Свойства борных волокон, произведенных в разных станах
- •5.2. Металлические матрицы
- •5.2.1. Матрицы на основе алюминия
- •5.2.2. Системы al—в и алюминий – борсик
- •Глава 6
- •6.1. Физические свойства
- •6.2. Изменение свойств
- •Основные свойства и реакции графита
- •6.4. Получение
- •Важнейшие исходные материалы:
- •6.4.1. Характеристика исходных материалов и
- •6.5. Углеродные волокна
- •6.5.1. Некоторые свойства углеродных волокон
- •Механические свойства некоторых углеродных волокон
- •Физические свойства углеродных волокон
- •Свойства некоторых пкм с волокнистыми наполнителями
- •6.6. Углепластики
- •6.6.1. Технология изготовления углепластиков
- •6.6.1.1. Метод прямого прессования
- •6.6.1.2. Метод намотки
- •Механические свойства вольфрамовой проволоки
- •Характеристики умп
- •6.7.1. Технология изготовления углеметаллопластиков
- •Режимы резания
- •Теплофзические свойства углеметалопластиков
- •Режимы резания
- •Теплофзические свойства углеметалопластиков
- •6.8. Углерод-углеродные композиционные материалы
- •6.8.1. Краткое описание технологии получения раструба из уукм
- •6.8.2. Пластинчатый пирографит
- •Глава 7: получение изделий методами порошковой металлургии
- •7.1.Методы получения и свойства металлических порошков
- •7.1.1. Свойства металлических порошков
- •7.1.1.1. Физические свойства
- •7.1.1.2. Методы исследования гранулометрического состава порошков.
- •7.1.1.3. Форма частиц
- •7.1.1.4. Микротвердость
- •7.1.1.5. Удельная поверхность
- •7.1.1.6. Состояние кристаллической структуры металлических порошков
- •7.2. Технологические свойства порошков
- •7.2.1. Насыпной вес
- •7.2.2. Текучесть порошков
- •7.2.3. Прессуемость
- •7.3. Производство порошков
- •7.3.1. Метод восстановления
- •7.3.1.1. Физико–химические
- •7.3.1.2. Восстановление газами и углеродом
- •7.3.2. Получение порошков электролизом
- •7.3.3. Методы механического дробления
- •7.3.4. Распыление расплавов металлов и сплавов
- •7.4. Прессование порошков
- •7.5. Спекание порошков.
- •7.6. Вольфрам
- •7.6.1. Химические свойства вольфрама
- •7.6.2. Разрушение вольфрама под действием
- •7.6.3. Действие горячих газов на вольфрам
- •7.7. Псевдосплавы на основе
- •7.7.1. Технология изготовления облицовки из псевдосплава авмг
- •7.7.1.1. Недостатки технологии
- •7.7.2. Псевдосплав вндс-1
- •7.7.2.1. Технология получения вндс
- •1. Как и в случае с авмг, производятся такой же химический и другие анализы порошков.
- •7.7.2.2. Пропитка пористой
- •Глава 8
- •8.1. Карбиды
- •8.1.1. Карбид кремния
- •8.1.2. Силицированныи графит
- •8.1.3. Карбид титана
- •8.1.4. Карбид бора
- •8.2. Нитриды
- •8.2.1. Получение нитридов
- •8.2.2. Нитриды бора и кремния
- •8.2.3. Нитриды бериллия и алюминия
- •8.2.4. Нитриды скандия, иттрия,лантана и редкоземельных элементов
- •8.2.5. Нитриды титана,циркония и гафния
- •8.2.6. Физико-механическиеи химические свойства нитридов
- •8.2.7. Области применениябескислородной керамики
- •Глава 9
- •9.1. Сплавы на основе алюминия
- •9.1.1 Деформируемые алюминиевые сплавы
- •9.1.1.2. Конструкционные свариваемые сплавы
- •9.1.1.3. Сплавы, упрочняемыетермической обработкой
- •9.1.1.4. Высокопрочные сплавы
- •9.1.1.5. Жаропрочные сплавы
- •9.1.1.6. Ковочные сплавы
- •9.1.1.7. Литейные сплавы
- •9.1.2. Композиционные сплавы
- •9.2. Бериллии и его сплавы
- •9.2.1. Минералы бериллия
- •9.2.2. Свойства бериллия
- •9.2.3. Сплавы бериллия
- •9.3.1. Краткие исторические сведения
- •9.3.2. Получение титана. Его свойства
- •9.3.3. Промышленные титановые сплавы
- •9.3.3.1. Деформируемые сплавы
- •Свойства жаропрочных сплавов
- •9.3.3.2. Литейные сплавы
- •9.4. Ниобии и его сплавы
- •9.4.1. Краткие исторические сведения
- •9.4.2. Сырьевые источники
- •9. 4. 3. Физические свойства ниобия
- •9.4.4. Химические свойства ниобия
- •9.4.5 Коррозионные свойства
- •9.4.6 Сплавы ниобия и их свойства
- •9.4.7 Конструкционные сплавы
- •9.4.7.1. Сплавы низкой прочности
- •9.4.7.2. Сплавы средней прочности
- •9.4.7.3. Сплавы высокой прочности
- •9.4 7.4. Прецизионные сплавы
- •9.4.8. Применение ниобия и его сплавов
- •9.5. Молибден
- •9.5.1. Краткие исторические сведения
- •9.5.2. Свойства молибдена
- •Физико-механические свойства молибдена
- •9.5.3. Минералы, руды и рудные концентраты
- •9.5.4. Способы переработки
- •9.6 Тантал и его сплавы
- •9.6.1 Краткие исторические сведения
- •9.6.2 Физико-механические свойства
- •9.6.3 Минералы, руды и рудные концентраты
- •9.6.4 Получение тантала
- •9.6.5 Сплавы тантала
- •Химический состав и механические свойства жаропрочных танталовых сплавов
- •9.6.6. Области применения
- •9.7. Ванадий и его сплавы
- •9.7.1. История открытия ванадия
- •9.7.2. Определение ванадия
- •9.7.3. Свойства ванадия
- •Химический состав металлического ванадия
- •Механические свойства ванадия
- •9.7.4. Сплавы ванадия
- •9.7.5. Применение ванадия и его сплавов
- •9.8. Цирконий
- •9.8.1. Свойства циркония
- •Физические свойства циркония
- •9.8.2. Области применения циркония
- •9.8.2.1. Атомная энергетика
- •9.8.2.2. Пиротехника и производство боеприпасов
- •9.8.2.3. Машиностроение
- •9.8.3. Производство сталей и сплавов
- •9.8.4. Производство огнеупоров, фарфора,
- •9.8.5. Прочие области применения
- •9.8.6. Минералы, руды и рудные концентраты
- •9.8.7. Способы получения циркония
- •Глава 1. Основы теплообмена
9.1.1.6. Ковочные сплавы
Это сплавы, обладающие хорошей пластичностью и отсутствием склонности к образованию трещин при горячей пластической деформации. К этой группе относятся сплавы системы А1– Сu–Mg с повышенным содержанием кремния: АК6, АК8 и др. Ковка и штамповка этих сплавов производится при температуре 450...470°С. Сплавы применяются после закалки и искусственного старения, которые обеспечивают предел прочности 420 МПа для сплава АК6 и 480 МПа для сплава АК8. Из сплава АК6 изготавливают средненагруженные детали сложной формы: большие и малые крыльчатки, фитинги, крепежные детали. Сплав АК8 применяется для высоконагруженных деталей не сложной формы.
9.1.1.7. Литейные сплавы
Применяемые в конструкции летательных аппаратов литейные сплавы по особенностям механических свойств делятся на три основные группы:
1.Сплавы, сочетающие высокие прочностные характеристики с удовлетворительными значениями пластичности и применяемые для изготовления деталей, которые при эксплуатации испытывают ударные и знакопеременные нагрузки. Это сплавы типа твердого раствора - напримерAJI19, ВДЛ10, ВАЛ 14.
2.Высокопрочные сплавы с хорошими литейными свойствами, применяемые для производства тонкостенных, крупногабаритных, сложных по конструкции герметичных деталей, изготавливаемых прогрессивными методами литья: литье в кокиль, под давлением, по выплавляемым моделям, центробежный метод и др. К ним относятся сплавы типа силумина: АЛ9, АЛ9-1, АЛ34, ВАЛ8, В124.
3.Жаропрочные сплавы, применяемые для литья деталей, работающих при температурах 350...400°С, например сплавы АЦ- Р1У, АЛ33. Для литейных сплавов наиболее распространена классификация по химическому составу (А1–Si, А1–Сu и А1–Mg-спла- вы). Лучшие литейные свойства у А1–Si-сплавов–силуминов. У большинства силуминов небольшая плотность - 2 650 кг/м3.
9.1.2. Композиционные сплавы
Композиционными называются сложные материалы, в состав которых входят нерастворимые или малорастворимые друг в друге компоненты, сильно отличающиеся по своим свойствам.
Преимущества композиционных материалов: высокие прочность, сопротивление хрупкому разрушению, модуль упругости, а также термическая их стабильность. Свойства композиционных материалов зависят от физико-механических свойств компонентов и прочности связи между ними, определяющейся в основном процессами адгезионного характера.
Основой металлических композиционных материалов (матриц) служит чистый металл или сплав, обладающий достаточной пластичностью. Матрица связывает композицию, придавая ей форму. В матрице равномерно распределены компоненты (наполнители). Поскольку основную роль в упрочнении композиционных материалов играют наполнители, их часто называют упрочнителями. Основные требования, которые предъявляются к упрочнителям, - высокие модуль упругости, прочность и твердость. Свойства композиционных материалов зависят также от формы, размеров и количества наполнителя.
По форме наполнителя композиционные материалы делят на волокнистые и дисперсионно-упрочненные. К волокнистым относятся композиционные материалы, упрочненные волокнами или нитевидными кристаллами тугоплавких соединений элементов (А12О3; SiC; С, В и др.), а также тонкой микронной металлической проволокой (W, высокопрочная сталь и др). Дисперсионно-упрочненными называются материалы, в которых наполнителями служат тонкодисперсные тугоплавкие частицы окислов, карбидов, боридов, нитридов (А12О3, SiC и др.).
К основным технологическим методам получения волокнистых композиционных материалов относятся: пропитка упрочняющих волокон матричным раствором, нанесение матрицы на упрочняющие волокна электрохимическим способом или плазменным напылением с последующим прессованием, пакетная диффузионная сварка многослойных лент компонентов и др.
Особый интерес для авиации и ракетной техники представляют композиционные материалы на основе алюминия и его сплавов. Их модуль упругости, пределы прочности и выносливости до температур 500...773 К - в 2-3 раза выше, чем у обычных алюминиевых сплавов.
На рис. 85 представлена зависимость модуля упругости и предела прочности от температуры испытания КМ на алюминиевой основе ВКА-1, упрочненного высокомодульными волокнами бора.
По
сравнению с высокопрочным сплавом В95
и жаропрочным алюминиевым сплавом АК4-1
сплав ВКА-1 содержит 50 % волокон бора
диаметром 100 мкм с ϭв
= 2 500...3 500 МПа и Е = 400 ГПа. Это обеспечивает
ему при 20°С (293 К) ϭв=1
000... 1 200 МПа, а при 400 °С (673 К)
Рис.
85. Изменение предела прочности и модуля
упругости в зависимости от температуры
испытания
Для волокнистых композиционных материалов характерна анизотропия свойств. Дисперсионно-упрочненные сплавы этого недостатка не имеют.
Алюминию принадлежит ныне первенство в числе металлов, применяемых в самолето- и ракетостроении: 2/3...3/4 сухого веса пассажирского самолета, 1/20... 1/2 сухого веса ракеты - такова его доля в летающих конструкциях. Недаром его называют «крылатым», «летающим» металлом. Производство алюминия растет вместе с развитием авиации и ракетной техники [51-57].