Навігація
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Головна arrow Техніка arrow Матеріалознавство в машинобудуванні

Особливості технології виготовлення композиційних матеріалів

Отримання композиційного матеріалу - процес з'єднання матриці і зміцнюючої фази. Для цього використовуються як традиційні технології (наприклад, порошкова металургія), так і специфічні, що застосовуються тільки для виготовлення композитів.

У процесі з'єднання матриці і волокна можливо отримання не тільки напівфабрикату (прутка, труби), але і заготовки, наближеною за формою і розмірами до деталі, а також готової деталі.

Дисперсно-зміцнені композити

Отримують порошкової металургією. Після змішування порошки металу матриці і дисперсної зміцнюючої фази пресують і спекают. Така технологія дозволяє отримати заготовки або деталі складної форми, використовуючи прес-форми різної конфігурації.

Волокнисті композити

При їх виготовленні використовуються різні технології в залежності від матеріалів матриці, а також матеріалу і виду армуючого компонента.

Композити з полімерної матрицею виготовляються методами пресування і намотування.

Методом пресування отримують деталі різноманітної форми та розмірів - з масою від декількох грамів до 100 кг і товщиною стінки від 0,5 до 100 мм і більше. Формоутворення здійснюється в прес-формах. Армуючий компонент просочують сполучною полімером і здійснюють формування при підвищених температурах (вище температури плинності Г, см. 12.1.1).

Виготовлення композитів не вимагає високих температур і тисків (наприклад, для склопластиків на основі епоксидного сполучного тиск пресування становить 2,5 ... 5 МПа; температура пресування - близько 100 ° С). Після охолодження композити на основі термопластів набувають остаточні властивості, реактопласти додатково піддають отверждению

Намотуванням виготовляють армовані оболонки. При цьому методі стрічка, утворена системою ниток або сформована з тканини, просочується полімерним сполучною і подається (намотується) на обертову оправку, конфігурація якої відповідає внутрішній поверхні деталі, що виготовляється (рис. 13.4).

Створення композитів з вуглецевої матрицею здійснюється методами карбонізації та осадження матричного вуглецю з газової фази. При необхідності отримання матеріалу для роботи при досить високих температурах (понад 2000 ° С) проводиться графитизация (див. 12.2.2).

Технологія виготовлення композитів з металевою матрицею, як правило, складається з двох стадій. На першій отримують напівфабрикати, це волокна з покриттям матричним металом, попередньо просочені джгути, сітки і ін.

Схема спірально-гвинтовий намотування

Мал. 13.4. Схема спірально-гвинтовий намотування

(В - ширина стрічки композиційного матеріалу; s - крок намотування)

Стрічковий напівфабрикат може проводитися методом плазмового напилення, при цьому метал матриці наноситься на волокна, укладені певним чином.

Напівфабрикати типу джгутів виробляються шляхом протягування волокон джгута через розплавлений метал, а також методом безперервного лиття з синхронним протягуванням армирующего джгута через тигель з розплавом матричного металу.

Для виготовлення напівфабрикатів малих розмірів або виробів певної конфігурації використовують метод просочення. Розплав матричного металу заливають у форму, всередину якої попередньо поміщений каркас з волокон. Каркас може бути пов'язаний летючим сполучною (наприклад, воском, який видаляється при заливці в форму матричного металу).

На наступній стадії ці елементи компактіруют (з'єднують) за допомогою зварювання, гарячого пресування і т.д., отримуючи багатошарові смуги, стрічки, труби, прутки (рис. 13.5). При виготовленні деталей отримані заготовки піддають обробці традиційними методами (різанням, зварюванням і т.п.) для надання необхідної форми.

У деяких випадках процеси компактірованія і формоутворення можуть бути суміщені.

Композити з металевою матрицею

Мал. 13.5. Композити з металевою матрицею:

а - моноволокно; б - джгут

 
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Аудит та Бухоблік
Банківська справа
БЖД
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Нерухомість
Менеджмент
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
Соціологія
Статистика
Техніка
Страхова справа
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Пошук