Технология производства композитных изделий

304 Глава 10. Краткие соедения о технологии металлических и углерод-углеродных композитов гих областей использования динамически нагруженных конструкций. Пла­ стичная матрица также позволяет притуплять вершину образовавшейся трещи­ ны и уменьшать концентрацию напряжений в результате пластического тече­ ния, что увеличивает вязкость разрушения материала. Важное преимущество - сравнительная нечувствительность свойств ме­ таллических матриц к изменению температуры и тепловым ударам. В сравне­ нии с ними полимерные матрицы крайне чувствительны к изменениям темпе­ ратуры, особенно вблизи критической температуры стеклования полимера. Смолы не только разупрочняются при умеренно повышенных температурах, но и резко падает их сопротивление окислению, коррозии и эрозии. Металлические матрицы также менее чувствительны к поверхностным дефектам,'чем керамики и полимерные смолы. В керамике небольшие трещины могут катастрофически снизить прочность из-за очень высокого модуля упру­ гости и неспособности керамики "залечивать" эти дефекты путем пластическо­ го течения. В полимерах процессы, включающие истирание, коррозию или эро­ зию, могут вызвать заметные поверхностные повреждения вследствие относи­ тельно низкой твердости и прочности материала. Кроме того, многие смолы чувствительны к влаге и имеют тенденцию к образованию пористости, они более подвержены окислению при умеренных температурах и ультрафиолетовом облучении, чем сплавы алюминия или титана. Сплавы, используемые в качестве металлических матриц, имеют высокие электро- и теплопроводность, что исключает повышение температуры и кон­ центрацию зарядов в зоне дефектов. Ударная энергия (электрическая или теп­ ловая) быстро отводится, поэтому удары молнии или горячего газа для МКМ менее опасны. Одно из наиболее важных качеств металлических матриц - хорошая вос­ производимость свойств. Это дает воз%южность осуществлять очень точный контроль механических и физических свойств. Высокая технологичность матричных материалов обеспечивает их приме­ нение при разработке машиностроительных конструкций, производстве слож­ ных металлических изделий, включаюп;ем операции обработки давлением, формоизменения и соединения, а также окончательную механическую обра­ ботку и покрытия. Однако металлические композиционные материалы требуют разработки усложненных технологий, обеспечивающих реализацию их преимуществ. Композиционные материалы с металлической матрицей характеризуются, как правило, более высокой температурой изготовления, а матрица имеет мо­ дуль упругости на один-два порядка вынш, чем у матриц из полимерных смол.