Материаловедение в машиностроении

действию внешних факторов, защищает наполнитель от воздействия окружающей среды, определяет многие функциональные свойства и формирует межфазный слой при контакте с наполнителем. За счет матрицы формируются следующие свойства КМ: плотность; рабочая температура; сопротивление усталости; коррозионная стойкость; удельная прочность. В качестве матриц используют полимеры, металлы и их сплавы и керамику. Самые распространенные КМ на основе полимерных матриц эксплуатируют при температурах не более 150 0 С (полиимиды до 300 0 С). КМ с металлической матрицей на основе алюминия и магния используются до 450 0 С, на основе более тугоплавких металлов никеля, хрома, титана - до 1000 0 С. Углерод─ углеродные КМ - до 1200 0 С, а КМ с керамической матрицей до 1500 0 С. Направленные эвтектики на никелевой основе, представляющие собой природные КМ, имеют рабочую температуру до 1500 0 С. Армирующий наполнитель (от лат. armo - укрепляю, вооружаю ) образуется совокупностью непрерывных или коротких волокон ( нитей, жгутов, лент и тканей с различной текстурой), с помощью нитевидных кристаллов чистых элементов или химических соединений, а также с помощью дисперсных частиц ( порошков). В большинстве случаев наполнитель имеет более высокую прочность по сравнению с матрицей, и основная роль армирующей фазы состоит в увеличении механических свойств композиционного материала: прочности, жесткости и деформируемости материала. Матрица обеспечивает монолитность материала, передачу напряжения в наполнителе и стойкость к различным внешним воздействиям. Известны многокомпонентные композиционные материалы – полиматричные, когда в одном материале сочетают несколько матриц, или полиармированные, включающие в себя разные наполнители (рисунок 13.1). 319