Композиционные материалы и их использование в качестве конструкционных элементов, страница 8

гичное процессу превращения дерева в

низкая стоимость привела к их широ-

древесный уголь) и остается углерод.

кому распространению при создании

Полученный композищ снова под дар-

изделий, к которым предъявляются

лением пропитывают смолой и под-

менее высокие требования к жестко-

вергают пиролизу. В результате мно-

сти.

гократного повторения процесса об-

для использования в изделиях, тре-

разуется прочный материал с мини-

бующих высокой ударной прочности,

мальным числом внутренних пустот.

более пригодны другие, отличные от

Другим способом создания матрицы

углеродных армирующие волокна.

служит процесс химического осажде-

Корпус военного вертолета не дол-

ния углерода, полученного в резуль-

жен разрушаться при попадании в не-

тате разложения органического газа,

го пули, поэтому армирующим во-

на волокнах.

локном в покрывающем его компози-

Таким образом, основным факто-

те может служить несколько менее

ром, определяющим выбор матрицы,

жесткое, но более ударопрочное по-

является температура, при которой

лимерное арамидное волокно. Волок-

будет использоваться композит. А

на, состоящие из чистого бора, наобо-

чем определяется выбор армирующе-

рот, по жесткости превосходят угле-

го волокна? Все армирующие волок-

родные. Раньше они служили стан-

на — и керамические, и полимерные,

дартным армирующим волокном вы-

и состоящие из одного элемента

сокопрочных композитов, однако со

обладают высокой прочностью, од-

временем были вытеснены другими,

нако по некоторым другим свойствам

частично из-за своей высокой стоимо-

они отличаются друг от друга. На-

сти, а также из-за большей по сравне-

пример, по прочности при растяже-

нию с углеродными плотностью.

нии стеклянные волокна равны или

Армирующие волокна должны вы-

даже превосходят углеродные — ос-

бираться не только по механическим

нову многих композитов с хорошими

свойствам, но и по химическим. Они

эксплуатационными качествами. Од-

должны выдерживать условия полу-

нако под действием высоких напряже-

чения композита, определяемые вы-

ний стекловолокно растягивается, и

бранной матрицей. Так, в случае ком-

удлинение составляет несколько про-

позита с металлической матрицей

центов. Поэтому в тех случаях, когда

арамидные волокна обугливаются, а

решающим фактором является жест-

углеродные волокна при введении в

кость в условиях высоких нагрузок,

металлическую или керамическую

композиты, армированные стеклово-

матрицу будут окисляться и терять

локном, неприменимы. Тем не менее

свою прочность, если высокотемпе-