Cтраница 4
Диффузионная сварка боралюминия с боралюминием, бор-алюминия с листовым алюминием или боралюминия с титаном осуществляется по технологическим режимам и на оборудовании, применяемом для изготовления композиционного материала, описанном выше. При этом в высокопрочных соединениях может быть достигнута прочность, равная прочности на срез матрицы. Поскольку для сварки алюминия с алюминиевыми или титановыми сплавами требуются высокие давления, процесс изготовления изделий сложной формы менее пригоден и более дорог по сравнению с пайкой твердым припоем, тем не менее он применялся при изготовлении вентиляторных лопаток турбовентиляторного двигателя для соединения боралюминиевого пера лопатки с титановыми накладками в замковой части. [46]
Кроме непосредственного использования бумаги номекс ( каландрированная для пазовой и витковой изоляции низковольтных двигателей, некаландрированная для межфазовых прокладок), она применяется для изготовления композиционных материалов в сочетании с пленками ( см. разд. Для последних случаев возможно применение каландрированной и некаландрированной бумаги. Каландрированная бумага плохо пропитывается лаками, в то время как некаландрированная обладает значительной впитывающей способностью. Бумага номекс может быть использована для изоляции сухих трансформаторов и некоторых типов кабелей. [47]
Таким образом, в случае термостойких связующих, используемых для получения композиционных материалов, в основном сохраняются те же закономерности, что и при изготовлении композиционных материалов на основе термореактивных смол. Основной особенностью таких систем является наличие двух фаз, различающихся термическими коэффициентами линейного расширения. Это обуславливает сравнительно невысокую стойкость материалов к действию переменных температурных полей. Влияние влаги в основном сводится к изменению адгезионного взаимодействия между наполнителем и связующим. Поэтому улучшение адгезии должно способствовать повышению стабильности свойств таких материалов в условиях повышенной влажности или в воде. [48]
К преимуществам процесса относятся хорошее фиксирование волокон, закрепляемых после намотки на барабан, живучесть и прочность ленты в состоянии после напыления и возможность использования ленты сразу после ее получения для изготовления композиционного материала. Напыляемая матрица очень пористая и располагается над волокнами. Для получения необходимых свойств требуется дальнейшая обработка, например горячее прессование, причем напыленный слой способствует диффузионной сварке, разрушая в процессе заполнения пор окисные пленки. [49]
В заключение необходимо отметить, что приведенные примеры расчета методами теории фракталов сложных нелинейных взаимосвязей параметров структуры и физико-механических свойств стохастической волокнистой системы целиком базируются на учете флуктуации плотности и подчеркивают их определяющую роль в технологических процессах изготовления композиционных материалов. [50]
Прочность связи таких покрытий значительно ниже, чем покрытий, получаемых другими методами, например электрохимическим, металлизацией испарением и конденсацией в вакууме, но она вполне достаточна, чтобы использовать метод газотермического напыления в качестве промежуточной операции при изготовлении композиционных материалов. Обычно этот метод используют для обеспечения предварительной связи между волокнами и матрицей и получения полуфабрикатов композиционных материалов, например, в виде монослойной или многослойной ленты, листа. Собранные и уложенные определенным образом полуфабрикаты подвергают диффузионной сварке под давлением, в результате чего значительно возрастает плотность композиционного материала и прочность связи волокон с матрицей. Большое влияние на прочность сцепления оказывает температура покрываемой поверхности; с повышением температуры прочность сцепления увеличивается. Например, при напылении стали на алюминий прочность связи покрытия, по данным Э. С. Атрощенко, повышается в 3 раза при повышении температуры напыляемой поверхности от комнатной до 250 С. [51]
Среди других факторов можно рассматривать такие, как способность матрицы композиционного материала передавать напряжения от волокон, разрушившихся при малых напряжениях, на соседние, более прочные волокна; степень деградации волокон в процессе изготовления материала либо в результате их поломки, либо из-за химического взаимодействия; остаточные напряжения, возникшие в процессе изготовления композиционного материала. [52]
Оценивая положительные стороны и недостатки процессов обработки давлением, можно сделать вывод, что эти процессы применимы к большинству сочетаний матрица - упрочнитель в металлических композиционных материалах, однако требуют специального подхода при определении параметров процесса, таких как температура, степень деформации за проход и общая степень деформации, количество упрочнителя в материале и направление деформации относительно его укладки, количество проходов, соотношение пластичности матрицы и упрочнителя и др. Эти обстоятельства, по-видимому, являются причиной того, что процессы обработки давлением пока еще не нашли широкого применения при изготовлении композиционных материалов и полуфабрикатов из них и находятся в стадии лабораторных исследований. В настоящем разделе будут рассмотрены примеры изготовления композиционных материалов методами прокатки, прессования ( экструзии), волочения. [53]
Этот процесс, относящийся к категории импульсных методов формирования и называемый за рубежом процессом формования с применением высоких скоростей и энергий, применялся первоначально для прецизионной ковки металлических слитков в изделия сложной формы. Изготовление композиционных материалов этим методом заключается в диффузионной сварке пакета предварительной заготовки, нагретого до необходимой температуры, в результате кратковременного приложения очень больших давлений. Динамическое горячее прессование предварительных заготовок может осуществляться на ковочных молотах и подобных им установках в специальных пресс-формах или в вакуумированных пакетах. Эта пневмомеханическая установка динамического прессования, внешне похожая на молот, имеет значительно более высокий уровень энергии падающих частей. Рама, выстреливаемая давлением газа, толкает пуансон в закрытую матрицу. [54]