Новые композиционные материалы. Д. М. К а р п и н о с, Л. И. Тучинский, Л. Р. Вишняков. Киев, издательское объединение «Вища школа», 1977, с. 312. В книге рассмотрены методы получения и свойства новых композиционных материалов (КМ) — армированных металлов, пластмасс и керамики, а также дисперсноупрочненных сплавов. Главное внимание уделено армированным КМ. Один из разделов посвящен проблеме дисперсного упрочнения металлов. Учебное пособие предназначено для студентов старших курсов металлургических и машиностроительных специальностей, а также аспирантов соответствующих специальностей и инженеров-материаловедов, занимающихся повышением своей квалификации. Табл. 31. Ил. 98. Список лит.: 15 назв. Рецензенты: докт. техн. наук В. Н. Анциферов, канд. техн. наук М. Ф. Замора Редакция литературы по машиностроению и приборостроению Зав. редакцией О. А. Добровольский п.,----- • •• Дмитрий
ВВЕДЕНИЕ В Материалах XXV съезда КПСС отмечено: «Среди направлений научно-технического прогресса, играющих особую роль в десятой пятилетке и определяющих перспективы долгосрочного развития экономики, можно выделить: ...в производстве материалов — ...производство синтетических материалов с заранее заданными свойствами»1. Ракетная техника, космонавтика, авиастроение, ядерная энергетика, химическое машиностроение, автотранспорт, судостроение, электроника и многие другие отрасли промышленности остро нуждаются в материалах, обладающих высокой прочностью, жаростойкостью, жаропрочностью и термостойкостью, хорошим сопротивлением распространению трещин, малой плотностью, регулируемыми в широких пределах показателями тепло- и электропроводности, специальными оптическими и магнитными характеристиками и др. Многие из существующих промышленных материалов уже не могут удовлетворить эти запросы. Получить комплекс необходимых характеристик можно лишь создав композиционные материалы (КМ), в которых собраны воедино лучшие качества различных составляющих. - Современное материаловедение пошло по пути изучения возможностей, заложенных в КМ, и добилось ощутимых успехов. За счет выбора компонентов, их концентрации, размеров, формы, ориентации и прочности соединения друг с другом физико-механические свойства КМ можно регулировать в самых широких пределах. Применение КМ позволяет резко снизить массу ракет, самолетов, автомобилей, судов, повысить их-дальность действия, увеличить мощность двигателей^ создать новые конструкции, работоспособность которых ранее лимитировалась отсутствием необходимых материалов. XXV съезда КПСС. М., Политиздат, 1976, с. СОДЕРЖАНИЕ Введение ......................... 3 Глава I. Теоретические основы упрочнения материалов волокнами ..................... 9 § 1. Классификация армированных КМ........... 9 § 2. Требования, предъявляемые к волокнам и матрице ... 14 § 3. Закон Гука для анизотропных тел......... 17 § 4. Модули упругости однонаправленных армированных КМ 25 § 5. Прочность однонаправленных КМ с непрерывными волокнами в направлении армирования .......... 29 § 6. Влияние ориентации волокон на прочность однонаправленных КМ при растяжении............. 37 § 7. Прочносгь при растяжении КМ, армированных дискретными волокнами .................. 39 § 8. Распределение напряжений по длине волокон..... 45 § 9. Статистическая модель разрушения КМ........ 50 § 10. Прочность композиций при сжатии.......... 60 § 11. Вязкость разрушения КМ............... 62 Глава II. Методы определения механических свойств армированных КМ................... 69 § 12. Растяжение..................... 71 § 13. Сжатие....................... 76 § 14. Сдвиг........................ 79 § 15. Изгиб..........•............. 84 § 16. Испытания кольцевых образцов........... 91 Глава HI. Методы получения и свойства армирующих волокон 95 § 17. Нитевидные кристаллы................ 96 § 18. Металлические проволоки.............. 111 § 19. Керамические непрерывные волокна.......... 126 § 20. Углеродные, борные и карбидокремниевые волокна . . 133 § 21. Виды армирующих элементов ... •......... 140 Глава IV. Металлические композиционные материалы (МКМ) 143 § 22. Матричные материалы................ 144 § 23. Способы получения МКМ.............. 149 § 24. Взаимодействие волокна и матрицы в МКМ...... 185 § 25. Свойства МКМ................... 191 § 26. Области применения МКМ.............. 213 Глава V. Полимерные и керамические композиционные материалы 217 § 27. Полимерные связующие................ 218 § 28. Технология получения изделий из ПКМ........ 223 § 29. Техника безопасности при работе с ПКМ....... 246 § 30. Свойства армированных ПКМ............ 249 § 31. Керамические композиционные материалы (ККМ) .... 26б Глава VI. Дисперсноупрочненные сплавы (ДС)....... 273 § 32. Принципы создания ДС............... 275 § 33. Выбор матрицы и упрочняющей фазы......• . . 276 § 34. Механизм упрочнения дисперсными частицами..... 284 § 35. Получение смесей порошков............. 292 § 36. Получение изделий из ДС.............. 299 § 37. Свойства ДС.................... 302 Список рекомендуемой литературы............. 311