Прогресс в создание композиционных материалов

и реакционная  способность были малы или вообще отсутствовали.  Это  условие,

как правило, реализуется  для определенного типа  композитных  материалов,  а

именно, ориентированных  эвтектик. Во многих эвтектиках предел  растворимости

несколько изменяется с температурой, что, вообще говоря,  является  причиной

нестабильности,  хотя  в   известной   степени   и   компенсируется   особым

кристаллографическим  соотношением  фаз.  В  большинстве  практически  важных

случаев это условие  не выполняется. После конференции 1964г.  "Американского

общества металлов", посвященной волокнистым композитным материалам  основные

успехи были достигнуты в области управления состоянием  поверхности  раздела

между  упрочнителем  и матрицей.  Ни   серебро,   ни   медь   не   являются

перспективными  конструкционными материалами. Что  же касается  реакций  между

практически важными  матрицами и соответствующими упрчнителями, то они очень

сложны и могут приводить к самым разнообразным типам поверхностей раздела.

      Одно из первых систематических  исследований типов поверхностей  раздела

было проведено  Петрашенком и Уитоном.  Они исследовали ряд систем  медный

сплав - вольфрам, ими были выделены  три  типа  поверхностей  раздела  между

легированной матрицей и упрочнителем. Они соответствуют:  а)  на  периферии

проволоки  наблюдается   рекристаллизация;   б)   на   поверхности   раздела

образуется новая  фаза; в) матрица и проволока взаимно  растворяются.

      Первые модели поверхности раздела  были основаны на  представлениях  об

отсутствии  растворимости или химического взаимодействия  на  поверхности

раздела.  Согласно  этим  представлениям,  поверхность  раздела   бесконечно

тонка,  а свойства  не  связаны с собственного  поверхностью.   Например,

понятием "прочность  поверхности раздела"  часто  характеризовали  предельное

напряжение в  слое матрицы,  непосредственно  примыкающем  к  волокну.  Далее

было сделано  предположение,  что  поверхность  раздела  прочнее  матрицы  и

поэтому передача нагрузки от волокна  к  волокну  определяется  пластическим

течением матрицы.

      В системах Ni-C и Ti-B на  границе волокно матрица появляется  зона

конечной толщины, отличающаяся по  свойствам,  как от  матрицы,  так и от

волокна. Анализ системы  Ni-C  был начат Эбертом  и др.  Они использовали

дифференциальные  методы для  оценки  влияния  диффузии  в  зоне  раздела  на

механические  свойства  компонентов.  Эта  работа  является  одновременно  и

первым  анализом  немодельных  систем,  хотя  она  и  была  ограничена  лишь

системами с химическим континуумом, т.е. непрерывным изменением  состава.  В

системах Ti-B наличие продукта реакции приводит к химическому дисконтинууму

- прерывистому  изменению состава, что усложняет  задачу,  поскольку  следует

рассматривать еще  две поверхности раздела.

      В  докладе   на   симпозиуме   "Американского   института   горных   и

металлургических   инженеров",   посвященном   композитным   материалам    с

металлической матрицей, Бэрт и Линч назвали совместимость волокна и матрицы

проблемой,  определяющей  развитие  технологии  указанных  композитов.  Хотя

авторы рассматривали  как  физико-химические,  так  и  механические  аспекты

совместимости, отмечалось, что главные трудности  связаны  с  разупрочнением

при химическом взаимодействии. В качестве возможных путей  решения  проблемы

были предложены следующие три направления работ:

   1. Разработка  новых упрчнителей, термодинамически стабильных по отношению

      к матрице.

   2. Применение  защитных  покрытий  для  уменьшения  взаимодействия  между

      волокном и матрицей.

   3.  Применение  легирования  для  уменьшения  активности   диффундирующих

      компонентов.

      При  изучение  совместимости системы диборида   титана   с   титаном

оказалось,  что  она  существенно  выше,  чем  в  системе  Ti-B,  однако   в

дальнейшем это направление не  развивалось под действием ряда  факторов.

Главный из них - низкая  прочность  и  высокая  плотность  волокна  диборида

титана. Поэтому  основное  внимание  стали  уделять  второму  и  третьему  из

перечисленных выше направлений[1]. 

Заключение. 

      Композиционные материалы  постепенно  занимает  все  большее  место   в

нашей жизни. Уже  достаточно трудно представить современную  стоматологию  без

композитных  материалов.  Области   применения   композиционных   материалов

многочисленны. Кроме  авиационно-космической, ракетной и  других  специальных

отраслей  техники,  они  могут  быть  успешно  применены  в   энергетическом

турбостроении,   в    автомобильной    и    горнорудной,    металлургической

промышленности, в  строительстве и т.д. Диапазон применения  этих  материалов

увеличивается  день  ото  дня  и  сулит  еще  много  интересного.  Можно   с

уверенностью сказать, что это материалы будущего. 
 
 

Список литературы. 

   1.  Современные  композиционные материалы, под  ред. П.Крока и Л.Броумана,

      пер. с англ., М., 1978г.

   2.  Волокнистые  композиционные материалы, пер.  с англ., М., 1967г.

   3.  Итоги  науки и техники «Композиционные  материалы», под ред. Л.П.Кобец,

      М.-1979г.

   4.  Большая  советская энциклопедия, главн. Ред. А.М.Прохоров, М., 1973г.,

      том 12.

   5.  В.И.  Итин и др./ Письма в ЖТФ том  23 №8 (1997) 1-6.