Волокно - бор
Cтраница 1
Волокна бора обладают ценным сочетанием свойств: низкой плотностью ( 2600 кг / м3), достаточно высокой прочностью ( ст 3500 МПа при модуле Юнга 420 000 МПа) и температуре плавления 2300 С. [1]
 |
Изменение прочности волокон бора ( 1, борсика ( 2, карбида кремния ( 3 на воздухе в зависимости от температуры. [2] |
Волокна бора применяют в производстве композитов на основе полимерной и алюминиевой матриц. [3]
 |
Схема измерения геометрических параметров укладки волокон и полученные гистограммы распределения. [4] |
Волокна бора получают методом химического осаждения бора при температуре ( ИЗО С) из смеси газов ВС1з Н2 на вольфрамовую подложку в виде нитей диаметром 12 мкм. В результате осаждения образуется сердцевина из боридов вольфрама, вокруг которой располагается слой пол и кристаллического бора. Сердцевина волокна находится под воздействием высоких сжимающих напряжений, а бор в области, прилегающей к подложке, - растягивающих. [5]
Волокна бора применяют в производстве композитов на основе полимерной и алюминиевой матриц. [6]
Волокно бора обладает наилучшим сочетанием свойств для целей армирования алюминиевых и магниевых сплавов. Это волокно получают путем химического осаждения паров бора из газообразного трихлорида бора на вольфрамовую подложку приблизительно при 1200 С. В процессе получения волокон бора из ВС1а вольфрамовая проволока диаметром 12 мкм обычно протягивается через газонепроницаемый ртутный затвор, который также действует как электрод постоянного тока. Почти все производство волокна осуществляют в вертикальном трубчатом реакторе с расходной катушкой вольфрама наверху и приемной катушкой бора за нижним ртутным электродным затвором. Газовая смесь трихлорида бора с водородом пропускается вдоль горячей подложки из вольфрамовой проволоки и, реагируя с ней, создает покрытие из бора. Для того чтобы получить высокопрочную аморфную структуру, температура процесса должна быть ниже 1200 С. [7]
Волокно бора обладает высоким отношением модуля упругости и прочности к плотности, хорошей химической совместимостью с твердым алюминием и жидким магнием. [8]
Волокна бора используются для армирования большего числа металлических сплавов, включая магний и свинец. Сообщается об исследованиях по изготовлению композиций магний - бор методом непрерывного литья. Композиции с большим объемным содержанием компонентов были получены с высокой прочностью и без повреждения волокон. Метод заключается в непрерывной пропитке жгутов, состоящих из 15 - 40 волокон, с последующим диффузионным соединением или соединением путем переплава для получения конструкционной формы. Высокопрочные композиционные материалы также изготовляют путем плазменного напыления магния на намотанные на барабан слои волокон бора с последующим диффузионным соединением с помощью горячего прессования, как сообщалось Абрамсом и др. Ц ], Эта композиционная система обладает хорошим отношением модуля и прочности к плотности и должна найти широкое применение в легких высоконагруженных конструкциях. [9]
Волокна бора получают путем восстановления водородом треххлорис-того бора или разложением бороводородов с одновременным осаждением металлического бора на нагретую подложку. От стандартных стеклянных волокон они отличаются большим диаметром ( 90 - 110 мкм), поэтому их число в единице объема боропластика в 15 - 20 раз меньше, чем в стеклопластиках. [10]
Волокна бора характеризуются высокой прочностью на разрыв и высоким модулем упругости. Однако этот материал отличается хрупкостью, низким сопротивлением удару. Относительно высокая стоимость волокон из этого материала и перечисленные недостатки ограничивают его применение. [11]
 |
Структура углеродного волокна. [12] |
Волокна бора, покрытые тонким слоем карбида кремния, называются борсиком. [13]
Волокна бора находят широкое применение в производстве композитов на основе полимерной и алюминиевой матриц. Композиты на основе борных волокон и алюминиевой матрицы имеют ряд преимуществ перед аналогичными материалами на основе полимерной матрицы. Так, они могут работать при температурах до 640 К и перерабатываться на обычном технологическом оборудовании, используемом в металлургическом производстве. [14]
Волокна бора имеют сложный фазовый состав. При суммарном диаметре волокна, равном 100 мкм, сердцевина, состоящая из WB, покрытого тончайшим слоем ( 2 - 30 нм) аморфного бора, имеет диаметр 18 мкм. На воздухе такие волокна окисляются при 600 - 650 К, а при температурах выше 900 К прочность их резко снижается. При нанесении термостойкого покрытия волокна сохраняют прочность вплоть до 1100 - 1300 К. [15]
Страницы: 1 2 3 4 5