Композиционные и порошковые материалы

σИЗГ – предел прочности при изгибе; G – модуль сдвига; τВ – предел

прочности при сдвиге 
 

Бороволокниты обладают высокими сопротивлениями усталости, они стойки к воздействию радиации, воды, органических растворителей и  горючесмазочных материалов. 

Рис.13. Зависимость  разрушающего напряжения при изгибе бороволокнитов на различных связующих  от температуры: 1, 2 – эпоксидное; 3 –  полиимидное; 4 – кремнийорганическое  связующее 
 

Поскольку борные волокна  являются полупроводниками, то бороволокниты  обладают повышенной теплопроводностью  и электропроводимостью: λ=43 кДж/(м∙К); α=4∙10-6 С-1 (вдоль волокон); ρV=1,94∙107 Ом∙см; е=12,6÷20,5 (при частоте тока 107 Гц); tgδ=0,02÷0,051 (при частоте тока 107 Гц). Для бороволокнитов  прочность  при сжатии в 2–2,5 раза больше, чем для карбоволокнитов. 

Физико-механические свойства бороволокнитов приведены  в табл.2. 

Изделия из бороволокнитов применяют в авиационной и  космической технике (профили, панели, роторы и лопатки компрессоров, лопасти  винтов и трансмиссионные валы вертолетов и т.д.). 

5.5. Органоволокниты 

Органоволокниты представляют собой композиционные материалы, состоящие  из полимерного связующего и упрочнителей (наполнителей) в виде синтетических  волокон. Такие материалы обладают малой массой, сравнительно высокими удельной прочностью и жесткостью, стабильны при действии знакопеременных  нагрузок и резкой смене температуры. Для синтетических волокон потери прочности при текстильной переработке  небольшие; они малочувствительны  к повреждениям. 

В органоволокнитах значения модуля упругости и температурных  коэффициентов линейного расширения упрочнителя и связующего близки. Происходит диффузия компонентов связующего в волокно и химическое взаимодействие между ними. Структура материала  бездефектна. Пористость не превышает 1–3% (в других материалах 10–20%). Отсюда стабильность механических свойств  органоволокнитов при резком перепаде температур, действии ударных и циклических  нагрузок. Ударная вязкость высокая (400–700 кДж/м2). Недостатком этих материалов является сравнительно низкая прочность  при сжатии и высокая ползучесть (особенно для эластичных волокон). 

Органоволокниты устойчивы  в агрессивных средах и во влажном  тропическом климате; диэлектрические  свойства высокие, а теплопроводность низкая. Большинство органоволокнитов может длительно работать при  температуре 100–150°С, а на основе полиимидного связующего и полиоксадиазольных волокон  – при 200–300°С. 

В комбинированных  материалах наряду с синтетическими волокнами применяют минеральные (стеклянные, карбоволокна и бороволокна). Такие материалы обладают большей  прочностью и жесткостью. 

Органоволокниты применяют  в качестве изоляционного и конструкционного материала в электрорадиоиромышленности, авиационной технике, автостроении; из них изготовляют трубы, емкости  для реактивов, покрытия корпусов судов  и др. 
 

Литература 

1.      Гуляев  А.П. «Металловедение», М.: 1968. 

2.      Дальский  А.М. «Технология конструкционных  материалов», М.: 1985. 

3.      Куманин  И.Б. «Литейное производство»,  М.: 1971. 

4.      Лахтин  Ю.М. «Материаловедение», М.: 1990. 

5.      Семенов  «Ковка и объемная штамповка», М.: 1972.