ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Морфология и механические свойства волокон из "Углеводородные и другие жаростойкие волокнисты материалы" Морфологические особенности определяются химической природой и способом получения волокна. Волокна, полученные осаждением из парогазовой фазы на подложку (борное, карбидное и др.), имеют круглую форму среза, хотя возможно некоторое искажение формы поперечного среза. [c.357] Как уже указывалось выше, поликристаллические волокна имеют зернистую структуру с границами раздела между зернами эти границы многие авторы рассматривают как линейные дислокации. Наиболее четко зернистая структура выявляется для борного волокна, нриче.м отдельные партии волокна могут отличаться по размерам зерен. Волокнам, полученным в многокамерных аппаратах, свойственна слоистая структура, напоминающая ежегодные кольца роста древесины. Борное волокно имеет ряд дефектов различного происхождения, например наросты в виде бугорков различных размеров вплоть до 250 мкм, радиальные трещины, образующиеся в результате напряжений, возникающих в процессе роста оболочки, глубина которых простирается до места, где растягивающие напряжения переходят в сжимающие. [c.359] В 81С-волокне с подложкой из углеродной нити образуется рыхлый порошкообразный слой (рис. 8.4) кроме того, возможны гладкие и крупные осадки, неравномерные кристаллические отложения, трещины и другие грубые дефекты. Поверхность 51С-волокна с вольфрамовой подложкой имеет более четко выраженную структуру (рис. 8.5) с различным размером зерен и другими дефектами. Наиболее существенное влияние на поверхность оказывает чистота аппаратуры, применяемой для получения волокна. При наличии загрязнений на поверхности волокна появляются большие бугры. Внутренние дефекты 51С-волокиа и борнитридного волокна видны па рис. 8.2 и 8.3,0 соответственно. [c.359] Для 2г02-волокон характерно резкое увеличение зерен при повышении температуры обжига [4,5] выше 1200 °С (рис. 8.6). [c.359] Внутренние и поверхностные дефекты (размеры зерен, наросты, трещины, инородные включения, граница раздела фаз бикомпонентных волокон и др.) снижают механические свойства поликристаллических волокон. Установлена только качественная зависимость между дефектами и механическими свойствами волокон. [c.360] В табл. 8.1 приводятся данные о механических свойствах ряда поликристаллических волокон, заимствованные из различных литературных источников. Как правило, волокна имеют высокую прочность — более 200 кгс/мм . Характерным для них является также высокий модуль упругости (35-10 —50 10 кгс/мм ) исключение составляет ВЫ-волокно, имеющее высокую прочность и низкий модуль. Наиболее высокими механическими показателями обладает борное волокно 2гОг- и ВМ-волокна в зависимости от текстильной формы изготавливаются с невысокими механическими свойствами, но и они находят применение в различных областях. [c.360] Бикомпонентные волокна имеют большую толщину (диаметр 80—100 мкм) этим они отличаются от углеродных волокон. К особенностям ВЫ-волокна относится небольшая толщина (диаметр 5—15 мкм). Плотность волокон составляет 1,8—4,8 г/см Наиболее низкую плотность имеет ВЫ-волокно, поэтому, несмотря на относительно невысокую прочность, по удельному значению прочности оно приближается к 2гОг-волокну. [c.360] Влияние травления на прочность борного волокна. [c.361] Прочность волокна невысокая, а большие разрывные удлинения обусловлены деформацией материала, а не самого волокна. [c.362] Свойства 81С-волокна зависят от условий его получения (табл. 8.2). [c.363] Наиболее важными параметрами, определяющими механические показатели волокна, являются состав газовой смеси, температуря отложения, соотношение диаметров ядра и оболочки и число дефектов. Достигнутая прочность 51С-волокон пока еще невелика, но по мере усовершенствования процесса их получения механические показатели будут значительно улучшаться. [c.363] Для ВЫ-волокна максимально достигнутая прочность при растяжении составляет 150 кгс/мм . Методом рентгеноструктурного анализа не обнаруживается ориентация кристаллитов, следовательно, механические свойства волокна не зависят от направления приложения нагрузки. Серийное волокно выпускается с прочностью 36—91 кгс/мм , модулем упругости 0,29-10 —0,87-10 кгс/мм и разрывным удлинением 2—3%. Размеры кристаллитов, которые для ВМ-волокна невелики (50—150А), оказывают влияние на его механические показатели. Вероятно, наилучшими свойствами должно обладать волокно с небольшими по размерам кристаллитами, прочно связанными между собой. В этом случае энергия, вызывающая рост и развитие трещин и предшествующая разрыву волокиа, более равномерно распределяется между больщим числом кристаллитов, ориентированных под разными углами к оси волокиа [8]. [c.363] Вернуться к основной статье