СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ – Часть 326

Эпоксидными и полиимидными связую­щими. Бороволокниты КМБ-1 и КМБ-1к на эпоксиизоцианатном свя­зующем предназначены для длитель­ной работы при температуре 200 0C. Бороволокнит КМБ-2к на основе амидо- имидного связующего работоспособен при температуре 300 0C. Материалы КМБ-3 и КМБ-Зк на модифицирован­ном эпоксидном связующем, отличаю­щемся повышенными прочностными свойствами и технологичностью, ха­рактеризуются более высоким преде­лом прочности при сдвиге и сжатии н низким давлением формования при переработке, но рабочие температуры этих материалов не превышают 100 С.

Своеобразие геометрических, меха­нических и физико-химических харак­теристик борного волокна предопреде­ляет особенности свойств бороволок – нитов. Характерная ячеистая микро­структура обеспечивает достижение вы­сокой прочности при сдвиге по гра­нице раздела упрочняющей и связую­щей компонент. Отсутствие крутки И искривленности волокон, обусловлен­ных большим диаметром и высокой жесткостью волокон, благоприятст­вует более полной реализации их механических свойств и повышает со­противление бороволокнитов при сжа­тии. Однако большой диаметр волокна вызывает увеличение эффективной длины и повышение чувствительности бороволокнитов к нарушению целост­ности волокон, что приводит к неко­торому снижению прочности борово­локнитов при растяжении по сравне­нию с прочностью материалов на ос­нове равнопрочного тонковолокнистого наполнителя.

Высокая длительная прочность, не­изменность деформативных свойств во времени и низкое удлинение при раз­рыве волокон бора предопределяют высокий уровень статической устало­сти и малую ползучесть материалов на их основе. Достаточно высокое со­противление усталости бороволокни­тов, составляющее для материала КМБ-1м и КМБ-2 0,35—0,40 ГПа, может быть увеличено при использо­вании более высокопрочной матрицы.

Наряду с отмеченными особенностя­ми механические свойства бороволок­нитов подчиняются общим для арми­рованных систем закономерностям, р гулирование свойств бороволокн’ито" достигается варьированием схем орнеи" тации наполнителя.

Теплофнзические характеристики бороволокнитов так же, как и карбо! волокнитов, анизотропны. Бороволок." ииты стойки к воздействию проникаю" щей радиации. Длительное воздействие воды, органических растворителей и горючесмазочных материалов не влияет на изменение их механических свойств

Карбоволокниты с углеродной ма­трицей находят применение для теп­ловой защиты, дисков авиационных тормозов, химически стойкой аппара­туры, заменяя различные типы гра­фитов. Сохранение углеродными во­локнами присущей им высокой проч­ности до температуры сублимации, высокая прочность сцепления с кок­сом связующего придает этим компо­зициям высокие механические и абля­ционные свойства, стойкость к терми­ческому удару и другие ценные свой­ства. Процесс изготовления карбоволо – книтов с углеродной матрицей со­стоит из трех стадий: получения обыч­ного карбоволокнита на полимерном связующем, пиролиза полученного карбоволокнита в инертной или вос­становительной среде при температуре 1000—1500 0C, пороуплотнення до­полнительной пропиткой связующим с последующей карбонизацией или пироуглеродом.

Свойства материалов типа КУП-ВМ изменяются в зависимости от типа и ориентации волокна, плотности коксо­вого остатка, количества пироугле- рода.

По значениям прочности и ударной вязкости материал КУП-ВМ превосхо­дит в 5—10 раз специальные графиты и при нагреве в инертной атмосфере в вакууме сохраняет неизменной проч­ность до температуры 2200 0C. Пр11 нагреве на воздухе материал без спе­циального покрытия начинает окис­ляться прн 450 0C.

При трении одного карбоволокнии с углеродной матрицей по ДРУГ0^ коэффициент трения их высок (0,3&-" 0,45), а износ мал (0,7—1 мкм на тор­можение). Применение углеродного м териала вместо чугуна позволяет си аить массу тормозных дисков на 4U 50 % и увеличить ресурс эксплуата­ции в 1,5—2 раза.

Механические свойства некоторых одноосно-армированных волокнистых композиционных материалов представ­лены в табл. 147. Самую высокую прочность и удельную прочность имеют стекловолокниты. Временное сопро­тивление стекловолокнитов повыша­ется приблизительно в 3 раза по мере увеличения объемного содержания на­полнителя.

Основные недостатки современных углепластиков с эпоксидной матрицей связываются с пониженными вязко­стью разрушения, ударной стойкостью и температурой использования. Но­вые разработки и исследования направ­лены на улучшение указанных ха­рактеристик и, в первую очередь, на повышение теплостойкости и вязкости разрушения. Углепластики на основе бисмалеидов и полиимидов дешевы и широко применяются в промышлен­ности. По сравнению с эпоксидными полимерами они имеют более высокую теплостойкость и ударную прочность, легко перерабатываются и представ­ляются весьма перспективными при использовании KM на их основе в си­ловых конструкциях.