ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Металлические композиции, армированные металлическими волокнами из "Термостойкие и жаропрочные волокна и волокнистые материалы" Наряду с исследованиями в области армированной керамики, за последние годы проводились также работы по изучению металлических композиций, армированных металлическими волокнами. Эти материалы представляют особый интерес для авиационной промышленности. Среди прочих материалов особенно тщательно изучались сплавы титана, армированные металлическими волокнами. [c.188] Прочностные свойства нелегированного титана, содержащего непрерывное молибденовое волокно, приведены на рис. 96. [c.189] Штапельные волокна значительно повышают прочность нелегированного титана при повышенных температурах (рис. 97), в особенности, когда содержание волокон в смеси составляет 20 объемн. %. [c.190] Эксперименты, проведенные с материалами из меди и вольфрамовой проволоки, показали, что их прочность прямо пропорциональна содержанию (в объемн. %) и показателям прочности при разрыве вольфрамовой проволоки. Так, в результате добавления 35% вольфрамовых волокон (прочностью 210 кгс1мм ) предел прочности при растяжении меди увеличился с 21 до 84 кгс1мм . [c.191] В процессе работы было установлено, что те же показатели прочности для композиции вольфрам — медь можно получить Б результате армирования материала очень короткими волокнами. Эго представляет значительный интерес. Вполне вероятна возможность получения материала с пределом прочности при растяжении свыше 700 кгс1мм при использовании вместо коротких и относительно толстых волокон—усов, прочность которых приближается к 140Э кгс мм . [c.191] Фирма Дженерал Электрик Компани (США) испытала несколько способов получения материалов на основе усов из сапфира и алюминия или других металлов. Один из этих способов основан на пропитке усов расплавленным металлом под вакуумом, другой заключается в перемешивании усов и порошкообразного металла с последующим нагреванием до плавления металла. На нача.льной стадии этой работы в качестве металлического компонента применяли алюминий, так как благодаря низкой температуре плавления его (660 °С) облегчается получение композиции. Нет сомнения в том, что для этой цели в будущем будут применяться сталь и другие высокопрочные тугоплавкие металлы. Однако даже для этого материала на основе алюминия и усов из сапфира уже достигнута прочность порядка нескольких сотен килограммов на 1 мм . [c.191] Усы из сапфира выращивают из чистого алюминия путем нагревания его до 120Э—1659 °С в атмосфере водорода, содерж. .-щего пары воды. Алюминий испаряется и окисляется, а окись алюминия оседает в виде усов на стенках реакционной камеры. Предел прочности этих усов при растяжении достигает иногда нескольких тысяч килограммов на 1 мм . [c.191] Введение этих усов в конструкционный материал, даже при условии частичного сохранения их огромной прочности, позволяет получать очень ценные материалы для ракетостроения. [c.191] Для изготовления аналогичных материалов можно использовать сплав, содержащий 80 о никеля и 20% хрома. В качестве армирующего материала могут быть применены волокнистые монокристаллы окиси алюминия. Эти волокна или усы можно нама-тывать на стержень радиусом в доли сантиметра, при этом они не растрескиваются. Кроме того, около 50% прочности при растяжении сохраняется при температуре плавления хромо-никелевого сплава . [c.192] В настоящее время продолжаются работы по изысканию новых, более эффективных материалов на основе металла и волокон. Полученные результаты указывают на то, что используемый металл не должен выкристаллизовываться вследствие изменения состава сплава или термообработки. Кроме того, металл должен противостоять окислению до температуры его плавления. С другой стороны, необходимо, чтобы волокнистый материал имел более низкую по сравнению с металлом плотность его температура плавления должна быть значительно выше, чем у металла коэффициент теплового расширения может быть равен или быть меньшим, чем коэффициент металла, а модуль упругости — значительно больше. Кроме того, прочность волокнистого материала должна также превышать прочность металла при повышенных температурах. [c.192] Вернуться к основной статье