Aveodecor.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Композиционные материалы на основе алюминия

Композиционные материалы на основе алюминия

В настоящее время традиционные материалы уже не в полной мере могут удовлетворить новые запросы конструкторов. Требования современной техники к повышению прочности и жесткости конструкционных материалов при одновременном снижении их плотности привели к созданию и применению нового класса материалов – композиционных с металлической матрицей. В частности у композиционных материалов с металлической матрицей достигается повышение предела прочности на 50–100 %, в 2–3 раза увеличивается модель упругости и коэффициент жесткости, в несколько раз снижается склонность к трещинообразованию и повышается надежность деталей и узлов конструкций. Кроме того повышается жаропрочность, что объясняется тормозящим действием дисперсных частиц на процесс рекристаллизации. Применение данных композиционных материалов обеспечивает новый качественный скачек в увеличении мощности двигателей, энергетических и транспортных установок, уменьшении массы машин и приборов [1].

Дисперсно-упрочненными композиционными материалами (ДУКМ) принято называть материалы, упрочнителями в которых являются равномерно распределенные на заданном расстоянии одна от другой частицы, не взаимодействующие активно с металлической матрицей, искусственно вводимые в сплавы на одной из стадий их получения. В качестве упрочняющей фазы используют дисперсные частицы оксидов, карбидов, нитридов и других тугоплавких соединений. В отличие от волокнистых композиционных материалов в дисперсно-упрочненных композиционных материалах металлическая матрица является основным элементом несущим нагрузку, а дисперсные частицы тормозят движение в ней дислокаций.

Армирующие частицы присутствуют в матрице в виде отдельных самостоятельных комплексов и играют роль легирующих добавок, обеспечивающих существенное повышение механических или эксплуатационных свойств по сравнению с традиционными сплавами. В затвердевшем композите керамические частицы работают как барьеры при движении дислокаций по матрице, затрудняя их движение. Частицы дисперсной фазы действуют как препятствия движению дислокаций в кристаллической решетке и блокируют процессы скольжения в матрице. При этом расстояние движения дислокаций сокращается при увеличении числа этих частиц. Обычно модуль сдвига частиц более чем в 2 раза больше модуля сдвига матрицы. Дислокации не перерезают и не деформируют частицы, а огибают выделения с увеличением уровня напряжения.

На первом месте по объему применения находятся алюмоматричные композиционные материалы. Существуют различные технологии насыщения упрочняющими фазами композиционных материалов, например, упрочнение алюминиевой матрицы собственными оксидами (Al2O3) или карбидами (Al4C3), смешением оксидов и другой упрочняющей фазы (например, TiC-Al2O3-Al) или алюминидами (например, Fe3Al-TiC). Смеси порошков получают механическим или химическим смешиванием, например, введение в перегретый выше температуры плавления основной металл, поверхностным или внутренним окислением, разложением смеси солей, водородным восстановлением или химическим осаждением из растворов.

ДУКМ получают различными способами: выделением частиц из пересыщенного твердого раствора (дисперсионно-твердеющие сплавы), методом порошковой металлургии, в том числе механическим легированием, методами внутреннего окисления и азотирования и др.

Механические свойства ДУКМ на основе алюминиевых сплавов, основы и армирующих материалов, приведены в таблице.

Свойства армирующих и матричных материалов и сплавов [2]

Прочность при растяжении, кгс/мм2

Модуль Юнга, Ех10-3, кгс/мм2

В частности метод синтеза тугоплавких соединений, основанный на экзотермическом взаимодействии двух или нескольких химических элементов (соединений), протекающем в режиме направленного горения. Технология порошкообразных СВС-продуктов позволяет получать неорганические соединения различных классов (карбиды, бориды, нитриды, гидриды, силициды, оксиды, интерметаллиды, халькогениды, фосфиды), как в виде индивидуальных соединений, так и более сложных по составу.

Также развивается направление спекания алюминиевых порошков. При этом алюминиевый порошок получают распылением расплавленного металла с последующим измельчением в шаровых мельницах до размера около 1 мкм в присутствии кислорода. Технология производства изделий и полуфабрикатов включает холодное прессование, предварительное спекание, горячее прессование, прокатку или выдавливание спеченной алюминиевой заготовки в форме готовых изделий, которые можно подвергать дополнительной термической обработке.

Одной из технологий развивающейся в настоящее время является «метод внутреннего окисления», который обладая такими преимуществами, как получение равномерно распределенной устойчивой дисперсной фазы на готовых изделиях. Однако поскольку скорость внутреннего окисления уменьшается с увеличением глубины проникновения кислорода и, следовательно, в том же направлении происходит укрупнение образующихся окислов, поэтому метод внутреннего окисления эффективен для изделий или заготовок с небольшой толщиной.

В настоящее время особое внимание уделяется получению литых алюмоматричных композиционных сплавов вводом мелкодисперсных тугоплавких добавок непосредственно при литье (при заливке), что существенно увеличивает их количество в единице объема матричного расплава, тем самым увеличивая число центров кристаллизации при охлаждении расплава. При этом изучение микроструктутры полученных материалов показало что размер критического зародыша больше размера наночастиц (агломератов) и они не являются центрами кристализации, а захватываются зародышем в процессе кристаллизации [3].

Актуальность разработок технологий получения изделий из алюминиевых ДУКМ в автомобилестроении подтверждаются, например, их использованием для изготовления поршней дизельных двигателей (Toyota), цилиндрических вкладышей (Honda Prelude), ведущего вала (General Motors), дисков заднего тормоза (Plymouth Prowler, Lotus Elise, and Volkswagen Lupo). Однако высокая стоимость исходных материалов (например, стоимость частиц SiC составляет 4,0–4,4 $/кг; коротких волокон Al2O3 – 15–22 $/кг) также является существенным сдерживающим фактором для широкого внедрения литых изделий из КМ. Для дальнейшего увеличения доли ДУКМ и снижения себестоимости их производства за рубежом создана специальная программа сотрудничества по разработке материалов и технологий их получения, позволяющим снизить массу автомобиля – Automotive Lightweighting Materials Program [4].

Для снижения стоимости изготовления ДУКМ в НГТУ им. Р.Е. Алексеева разрабатывается принципиально отличная технология получения дисперсно-упроченных композиционных материалов на основе алюминия, которая основана на процессе выгорания расплава алюминия при взаимодействии с кислородом или кислород – азотной смесью. В целом данный процесс основан на следующих технологиях: кислородно-конвертерный процесс, разливка алюминиевых сплавов в атмосфере кислорода и создание воздухонезависимой энергетической установки на основе высокометаллизированного топлива [5].

Отличием предложенной технологии является меньшая стоимость исходных компонентов, а также упрощенная конструкция установки получения керамической фазы. Снижение стоимости исходных материалов происходит за счет отказа от порошкообразных компонентов и применение расплава, что практически на порядок дешевле. Кроме того аппаратная часть, блок продувки также значительно дешевле установок спекания, самораспространяющегося синтеза или механического легирования.

Читать еще:  Стяжка пола расход материала

Для проведения экспериментов по созданию дисперсно-упроченного материала был спроектирован и изготовлен стенд для получения и разливки сплава с заданными содержанием упрочняющих элементов. В ходе экспериментальных работ в качестве матричного материала использовался алюминий марки А6 (99,6 Al; примеси, в основном Fe 0,25 % и Si 0,18 %) для исключения влияния легирующих добавок и изучения упрочнения композита только за счет частиц упрочняющей фазы.

Изучение структурно-фазового состояния полученного материала проводили с использованием методов оптической металлографии (KEYENCE VHX-1000) и рентгеноструктурного анализа.

В результате металлографических и рентгеноструктурных исследований установлено, что матрицей полученного металлокерамического материала является алюминий, основные фазы внедрения – оксид алюминия, нитрид алюминия. Полнота протекания реакции окисления или нитрования регулируется по времени процесса и вариации конструкции блока продувки, размер частиц за счет изменения конструкции блока продувки, а также условий кристаллизации [6]. Это позволяет в значительной степени изменять механические свойства получаемого изделия от «мягкого», матрицы с отдельными включениями керамики, до монолитного керамического материала.

При этом твердость полученного материала в отожженном состоянии при испытании по Бринеллю составляет порядка 25–28 HB, но при этом микротвердость керамических элементов включений превышает 70 HRC.

Рис. 1. Образец 1. Средний размер частиц 44 μm. Увеличение 100х

Рис. 2. Образец 2. Средний размер частиц 63 μm Увеличение 500х

Анализ микроструктур, приведенный на рис. 1 и 2, показывает практически равномерное распределение упрочняющей керамической фазы в металле. Причем преобладающая форма упрочняющего элемента глобулярная.

Анализ существующих способов получения литых алюминиевых композиционных сплавов показывает, что традиционные технологии, помимо таких недостатков, как энергоемкость, сложность и длительность, зачастую экологическая вредность, ограничены в управлении процессом формирования структуры алюминиевых сплавов.

В дальнейшем планируется проведение исследований по созданию литых элементов баллистической защиты сложной формы с содержанием керамического материала более 96 %. Предполагаемая область применения – локальное усиление, защита, бронирование рамных машин и вертолетов, а также изготовление других изделий требующих высокой прочности и стойкости к истиранию при малом весе.

Сделать композиты лучше, чем алюминий и начать продавать его

Одна инжиниринговая компания разработала теплопроводящий полимерный композит, который превосходит алюминий и другие металлы по своим эксплуатационным показателям при изготовлении изделий микроэлектроники, светодиодных элементов и компьютерной техники.

В ходе развития проекта для создания принципов управления показателями композиций разработчики экспериментировали с материалами на имеющейся лабораторной базе, регулирования их теплофизических свойств, электропроводности, механических характеристик, устойчивости к действию атмосферы и агрессивных сред, но в итоге получила составы с лучшей теплопроводностью. Сейчас полимерные компаунды компании обладают теплопроводимостью в 100 и более раз превосходящую теплопроводность обычных полимеров. Авторы проекта нашли производственную площадку, на которой возможна аренда оборудования и выпуск опытных партий новых композитных материалов.

«В LED-индустрии (светодиодной) достигнут «технологический предел», а для улучшения отвода тепла нужно создавать дополнительные сложные конструкции, поскольку алюминий не эффективный и дорог. Потребителями разработки являются производители LED-ламп (самая широкая область применения и самый растущий рынок), микроэлектроники и других отраслей, где важен теплообмен», – говорит руководитель проекта Андрей Косенов.

Теплопроводящие полимеры на 38% дешевле алюминия и других аналогов за счет сокращения этапности технологических операций. Перспективные композитные материалы решают проблемы переноса тепла и устойчивы к агрессивной внешней среде. По словам разработчиков, в мире не более 10 компаний разработали подобный материал.

«Можно сказать, что наступил век полимеров. Сейчас мы замахнулись на те области применения, на которые не решались ранее, создавая материалы с новыми свойствами. Мы можем предсказывать, как формируется надмолекулярная структура композита, протекают надмолекулярные взаимодействия в системе ингредиент-ингредиент, механизмы молекулярных реакций, построение новых полимерных структур при помощи вычислительной техники, применение которой облегчает и ускоряет разработку материалов. У нас есть возможность создания современных материалов, необходимых для применения в транспортной промышленности, микроэлектронике или передовом производстве. Например, современный самолет более чем на 50% состоит из композитных материалов», – говорит разработчик.

Композитный бизнес

В 2016 году разработчики выиграли венчурную ярмарку, после которой инвест-фонд вложил 5 млн рублей за 20% компании. Выпуск продукции был приостановлен до получения патента. При этом в том же году оборот по продажам составил 37 тыс. долларов. Чтобы выйти на рынок, компания разработала сразу готовое к эксплуатации изделие. Первым клиентом стал производитель светотехнического оборудования «Светозар», который заменил материалом от A.A.C.Polymers (это название инжиниринговой компании, которая сделала эти полимеры) итальянский композит фирмы LATI. Другим потенциальным потребителем на рынке LED-ламп стал «НЕПЕС РУС».

«Мы начали тестировать различные виды продукции при помощи 3D-печати и работать с целевыми аудиториями, которые находятся в промышленном секторе и ранее не представляли, как использовать этот материал, когда важен процесс теплопереноса в условиях агрессивных сред и специальных условиях. В наших планах получить патент, устранить барьеры, которые мешают применять его и вернуться к производству и продажам, поскольку шесть заводов ждут от нас композиты», – рассказал глава A.A.C.Polymers.

По данным аналитической компании Strategies Unlimited, мировой рынок теплопроводящих полимерных композитов составляет 2,1 млрд долл. К 2021 году прогнозируется рост до 11 млрд долларов. Компания планирует занять 0,2% мирового рынка.

ВЫСОКОПРОЧНЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ СТРОИТЕЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ

Лымарь Е.А.

Научный сотрудник, кандидат технических наук, ОАО «Российские космические системы», Москва

ВЫСОКОПРОЧНЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ СТРОИТЕЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ

Аннотация

Получены материалы, которые, упрочняясь подобно дисперсионно-твердеющим сплавам дисперсными частицами, принципиально отличаются от них природой частиц, не растворяющихся в металлической матрице, что позволило улучшить механические свойства при высоких температурах. Установлено, что предел прочности композита возрастает при повышении давления прессования и температуры обжига порошковой смеси.

Читать еще:  Технониколь характеристика материала

Ключевые слова: алюминий, материал, горячее прессование.

Lymar E.А.

Scientist, candidate of engineering sciences, OJSC “Russian space systems”, Moscow

HIGH-COMPOSITE MATERIALS BUILDING DESIGN BASED ON ALUMINIUM

Abstract

Obtain materials which harden like precipitation hardening alloys dispersed particles, they are fundamentally different from the nature of the particles do not dissolve in a metal matrix which has improved mechanical properties at high temperatures. It has been established that the ultimate strength of the composite increases with increasing compaction pressure and the sintering temperature of the powder mixture.

Keywords: aluminum, material, hot pressing.

Современная строительная индустрия требует создания материалов, способных работать при экстремальных температурах и сохраняющих при этом высокие прочностные характеристики [1 – 22].

Перспективно получение композитов с использованием металлического компонента, т.к. это позволяет получить материалы с высокими механическими свойствами [23 – 30].

Большой интерес представляют материалы на основе металлической матрицы при использовании в условиях высоких напряжений и температур.

Композит представляет собой смесь различных, весьма несходных материалов (наполнителя и металла). Свойства наполнителя дополняют свойства металлической матрицы, что позволяет получить композит, превосходящий по свойствам исходные наполнитель и матрицу. Сложный материал комбинирует прочность и неподвижность неорганического наполнителя с пластичностью и податливостью металла.

В современных условиях актуально получение композитов на основе металлов методом горячего прессования. Такая технология, как показали наши исследования, позволяет получить композиты с высоким содержанием (до 80 %) наполнителя, что значительно удешевляет получаемый материал. Кроме того, метод горячего прессования менее трудоемкий и технологически более легкий по сравнению с производством на основе расплавов металлов.

При выборе металлической матрицы было отдано предпочтение алюминию, т.к. он относительно дешев, обладает хорошей пластичностью и податливостью, низкой температурой плавления. В качестве наполнителя использовали железорудные концентраты в форме оксидов железа, которые обладают высокой термической, химической и радиационной стабильностью. В связи с этим представляло теоретический и практический интерес использование оксидов железа с различным валентно-координационным состоянием в качестве активного наполнителя металлической матрицы. Кроме того, значительным резервом в обеспечении заполнения являются отходы стекольной промышленности, в том числе тяжелые флинты и кроны. Перспективно использование боя флинтов в виде отходов с переменным химическим составом в качестве активной стеклообразующей массы, которая формируется в присутствии расплава металла.

Активация поверхности наполнителей для обеспечения их совместимости с металлической матрицей и создания однородной структуры получаемого композита достигалась в результате механической обработки (тонкий помол), нагрева и химической модификации.

Материалы на основе алюминиевой матрицы получали последовательным помолом порошковой смеси металл – наполнитель, спеканием и горячим прессованием. Нагрев порошковой смеси проводили с шагом температур в 50 о С с целью определения оптимальной температуры обжига. Предварительная термообработка способствовала уничтожению источников газа в смеси. Нагретые порошки прессовали при различном давлении. Полученные образцы исследовали на прочность в зависимости от температуры и давления прессования.

В процессе горячего прессования происходит разрушение оксидных пленок на поверхности алюминиевой пудры, дробление частиц наполнителя и распределение их в виде мелкодисперсных включений по всей металлической матрице.

Получаемый материал является типичным представителем сплавов, упрочняющихся дисперсными частицами, и отличается от известных дисперсионно-твердеющих сплавов природой упрочняющей фазы и степенью наполнения.

Как известно, упрочнение дисперсионно-твердеющих сплавов происходит в результате выделения дисперсных частиц при распаде пересыщенного твердого раствора, поэтому при повышенных температурах вследствие коагуляции и растворения упрочняющей фазы происходит разупрочнение материала. Обычные дисперсионно-твердеющие сплавы могут упрочняться лишь теми элементами, которые растворяются в металлической матрице. Предел разумного легирования определяется пределом растворимости элемента в основном металле.

Полученные нами композиты упрочняются частицами оксидов алюминия и наполнителей, которые практически не растворяются в алюминии. Поэтому предел заполнения не связан с пределом растворимости второй фазы и позволяет получить высоконаполненные материалы. Степень наполнения металлической матрицы ограничивается лишь прочностными характеристиками получаемого материала (табл. 1).

Таким образом, полученные материалы, упрочняясь подобно дисперсионно-твердеющим сплавам дисперсными частицами, принципиально отличаются от них природой частиц, не растворяющихся в металлической матрице, что позволило улучшить механические свойства при высоких температурах. Следует отметить, что полученные композиционные материалы несколько уступают в прочности монолитным алюминиевым блокам при температуре 20 о С. Однако, композиты сохраняют прочностные характеристики при высоких температурах, тогда как прочность алюминиевых блоков снижается до 9 кг/мм 2 при тех же температурах. Сохранение прочности получаемого материала при высоких температурах объясняется наличием упрочняющей фазы – высокодисперсных частиц наполнителя и оксида алюминия, внедренных в алюминиевую матрицу, которые характеризуются высокими температурами плавления, низкой диффузионной подвижностью, нерастворимостью в металлической матрице и высокой твердостью. Частицы наполнителя и оксида алюминия служат барьерами, препятствующими рекристаллизационным процессам в металлической матрице.

Таблица 1 – Механические свойства композитов при 20 о С

Наполнитель
Тяжелые флинты
Температура обжига, о СПредел прочности, кг/мм 2Температура обжига, о СПредел прочности, кг/мм 2
20300

600

2,0

3,9

300

600

0,9

2,0

30300

600

8,3

13,2

300

600

4,2

7,4

40300

600

12

22

300

600

6,2

10

50300

600

18

29

300

600

9

В ходе исследований установлено, что предел прочности композита возрастает при повышении давления прессования и температуры обжига порошковой смеси. Композит может быть использован в конструкциях, испытывающих ударные, динамические и сжимающие нагрузки.

Таким образом, установлена принципиальная возможность получения высоконаполненных материалов на основе металлической матрицы методом горячего прессования, определен оптимальный состав материала, горячее прессование позволило получить монолитные композиты высокой плотности – 2,66 г/см 3 .

Композиционные материалы на металлической основе

Наиболее перспективными материалами для металлических матриц KM являются металлы с невысокой плотностью (Al, Mg, Ti) и сплавы на их основе, а также никель, широко применяемый в настоящее время в качестве основного компонента жаропрочных сплавов.

Алюминий и сплавы на его основе, используемые в качестве матрицы КМ, должны обладать:

• совместимостью с материалом армирующих волокон при температурах изготовления и эксплуатации композитов;

• высокими прочностью и пластичностью при нормальных и повышенных температурах;

• высокими технологическими свойствами и коррозионной стойкостью.

Большим преимуществом магниевых сплавов как матриц KM является то, что они практически не образуют хрупких соединений с армирующими волокнами. Однако магниевые сплавы отличаются пониженной коррозионной стойкостью.

Для изготовления KM с титановой матрицей используют преимущественно технически чистый титан (ВТ6с, ВТ22 и др.) в виде фольги или порошка. Армирование титана и его сплавов высокомодульными волокнами проводят главным образом с целью повышения жесткости, поскольку по остальным показателям титан является одним из наиболее перспективных материалов для авиационной и космической техники.

Никель и его сплавы, пригодные для применения в качестве матрицы, промышленность выпускает в виде листов, лент и порошков. Технически чистый никель используют при изготовлении RM, армированных проволоками тугоплавких металлов, керамическими и углеродными волокнами. Однако жаростойкость композитов на основе технически чистого никеля низкая. Более широко применяют KM на основе промышленных жаростойких и жаропрочных никелевых сплавов.

Для упрочнения матриц на основе Al, Mg, Ti и их сплавов применяют в качестве наполнителей волокна и нитевидные кристаллы технически чистых металлов или тугоплавких соединений (В, С, Al2O3, SiC), а также проволоку. Прочность KM зависит от прочности армирующих элементов, объемной доли волокон, механических свойств зоны соединения матрицы и наполнителя, а также схемы армирования. Прочность волокнистых KM пропорциональна объемной доле наполнителя, содержание которого варьируется от 5 до 80 %.

Волокнистые KM превосходят самые высокопрочные сплавы, получаемые традиционным способом, по уровню прочности и удельной прочности, особенно по пределу выносливости. Усталостные трещины, возникая на поверхности, распространяются в пластичной матрице с малой скоростью: когда трещина доходит до границы с высокопрочным волокном, ее развитие прекращается.

Для сравнения в табл. 18.4 приведены механические свойства алюминия, высокопрочного алюминиевого сплава В95 и композиционных материалов с алюминиевой матрицей. В композите, армированном стальной проволокой (марка КАС), по сравнению с высокопрочным сплавом В95 повышаются модуль упругости, временное сопротивление разрыву, удельная прочность ов/р и предел выносливости. Однако плотность композита KAC выше, чем у других KM на алюминиевой основе (см. табл. 18.4).

При армировании алюминия высокомодульными и легкими волокнами углерода (марка ВКУ) плотность материала снижается при одновременном повышении модуля упругости, а предел выносливости увеличивается почти вчетверо. Наибольшее преимущество по сравнению со сплавом В95 имеет композит марки ВКА, в котором использованы борные волокна: значения ов и ов/р повышаются в 2 раза; E — более чем в 3 раза; о-1 — на порядок (см. табл. 18.4).

Дисперсно-упрочненные композиты относятся к классу порошковых КМ. Структура их представляет матрицу из технически чистого металла или сплава, в котором равномерно распределены тонкодисперсные частицы упрочняющей фазы размером менее 0,1 мкм. Объемная доля этих частиц (включений) составляет 10. 15 %. В качестве упрочняющей фазы используют дисперсные порошки оксидов, карбидов, нитридов, боридов и других тугоплавких соединений. Особенность порошковых KM состоит в изотропности механических и физических свойств.

Одним из представителей ДКМ, который используют в авиационной промышленности, является композит на алюминиевой основе, называемый спеченной алюминиевой пудрой (САП). Технология изготовления САП включает следующие этапы: из алюминия в жидком состоянии путем распыления получают порошок, затем поверхность частиц окисляют, брикетируют, спекают, прессуют, подвергают горячей и холодной прокатке. Частицы, на поверхности которых образуется оксид Аl2O3, называют пудрой.

Композит САП отличается высокими коррозионной стойкостью и жаропрочностью, обладает технологическими свойствами, которые позволяют при изготовлении изделий применять технологические процессы обработки давлением, резанием и сварки. В двигателестроении САП применяют для изготовления поршневых штоков компрессоров, тарелок клапанных пружин и др.

Одной из разновидностей MKM являются эвтектические композиты, которыми называют сплавы эвтектического или близкого к нему состава. В этих KM армирующей фазой служат ориентированные волокнистые или пластинчатые кристаллы, образованные в процессе направленной кристаллизации. Форма выделяющейся фазы — волокнистая или пластинчатая — зависит от ее объемной доли в эвтектическом КМ. Как правило, при объемной доле армирующей фазы менее 32 % образуется композит с волокнистыми кристаллами, а при большей концентрации — с пластинчатыми.

Эвтектическая структура создается в этих композитах естественным путем, а не в результате искусственного внедрения армирующей фазы в матрицу, такие KM называют естественными. Композиты характеризуются высокой прочностью и термически стабильной структурой — вплоть до значений температуры, близких к температуре плавления эвтектики. Из эвтектических KM можно изготовлять изделия за одну операцию при отсутствии трудоемких процессов получения армирующих элементов и их введения в матрицу.

По комплексу физико-механических свойств эвтектические KM условно подразделяют на материалы конструкционного назначения и материалы с особыми физическими свойствами (ферромагнитные, полупроводниковые и др.).

Эвтектические KM на основе алюминия обладают низким электрическим сопротивлением, их используют для изготовления электрических проводов в тех случаях, когда требуется оптимальное сочетание прочности и электропроводности. Материалы на основе никеля и кобальта служат для изготовления литых рабочих и сопловых лопаток газотурбинных двигателей.

Композиты на основе тантала и ниобия применяют для изготовления турбинных лопаток двигателей, кромок крыльев и др. Композиты на основе ферромагнитных материалов служат для производства роторов энергетических установок космических летательных аппаратов, работающих в условиях высоких температур и механических напряжений.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector