СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ – Часть 323

128

Полетов н ракет, работающих прн ‘овышенных температурах (лопатки двигателей, защитные кромки).

9 ВОЛОКНИСТЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ О НЕМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ МАТРИЦЕЙ

В конструкции летательных аппара – тов все более широко начинают при­меняться полимерные композицнон – нЫе материалы (КМ), которые по сравнению с традиционными сплавами имеют ряд преимуществ, позволяющих значительно снизить массу, повысить прочность, жесткость, теплостойкость конструкций. При создании таких материалов применяют непрерывные и дискретные поликристаллические во­локна и нитевидные кристаллы бора, углерода и различных соединений (ок­сидов, карбидов, боридов, нитридов л др.). В табл. 144 приведены свойства наиболее распространенных в СССР и за рубежом полимерных KM на ос­нове непрерывных стеклянных, угле­родных, борных и органических во­локон. Из большого числа разработан­ных полимерных KM наиболее пер­спективными являются KM на основе углеродных волокон, т. е. углепла­стики. К основным преимуществам углепластиков следует отнести: срав­нительно малую плотность, высокую статическую прочность н сопротивле­ние усталости, жесткость, коррозион­ную стойкость, износостойкость, ма­лый коэффициент температурного рас­ширения н электропроводность. В табл. 145 приведены свойства углеродных волокон, полученных из вискозного сырья. Большое число раз­личных марок углеродных волокон, получаемых в СССР и за рубежом из ПАН-волокна, можно условно раз­делить на две группы:

1) высокопрочные волокна с пре­делом прочности 2,45—3,14 ГПа и сравнительно малым модулем упру­гости 176,4—215,6 ГПа;

2) высокомодульные волокна с пре­делом прочности 1,37—2,16 и модулем упругости 343—350 ГПа.

В табл. 146 приведены основные характеристики физико-механнческнх свойств различных эпоксифенольных карбоволокнитов: KMУ-1л на основе углеродной ленты; КМУ-ly на основе углеродного жгута; КМУ-1в — на ос­нове того же жгута, вискеризованного нитеридными кристаллами. Использо­вание ленты и жгутов, состоящих из более прочных моноволокон, обес-

144. Свойства высокомодульных волокон

И однонаправленных эпоксидных композиционных материалов [53]

Свойства волокон длиной 1 0 мм

Свойства композиционных материалов

Тип

Марка волокна

°B/(pg).

ГПа

ГПа

Стеклянные

•рные

»

Бо

Органические

BM-I ВМП M-Il

Б H (сорт 2) Б H (сорт 1) Борофил (США) CBM

102,9 93,2 107,9 392,2 382,4 382,4 117,7 130,4

69,1

64.7 72,6

225.5

274.6 225,5

58.8 80,4

3,82 4,61 4,61 2,75 3,14 2,75 2,75 2,75

2,01 2,35 2,15 1,37 1,72 1,57 1,47 1,37

98 114 98 75 87 80 111 100

Кевлар-49 (США)

*’ Объемная доля наполнителя 60′

Композиционные материалы с неметаллической матрицей

367

See

Материалы малой плотности н высокой удельной прочности

145. Свойства углеродных волокон [5J

Марка волокна (страна)

Т/м3

JO

Е. ю-*

ОвДрй)

Mpg). ю-»

ГПа

Km

ВМН-4 (СССР) ВМН-5 (СССР) Модмор 2 (Англия) Торнел-50 (США) Торнел-60 (США) Ториел-70 (США) Торенка М-40А (Япо­ния)

1,75 1,75 1,80 1,63 1,69 1,86 1,95

1,96—2,45 2,45—2,94 2,35—3,04 19,6 2,16 2,55 1,96

0,25—0,29 0,32—0,49 0,24—0,30 0,33 0,39 0,51 0,36

118—137 142—171 133—172 120 130 140 102

14.2- 17,6 18,2-20,«