🗊Презентация Конструкционные и функциональные волокнистые композиты. Неорганические матрицы

Конструкционные функциональные волокнистые композиты Микрюков Константин Валентинович тел. 231-89-39, e-mail: mikrukov@kstu.ru Неорганические матричные материалы

Классификация НММ Металлические матричные материалы Матрицы на основе алюминия Матрицы на основе магния Матрицы на основе титана Матрицы на основе меди Матрицы на основе никеля Неорганические вяжущие вещества Керамические матричные материалы

Матрицы на основе алюминия Алюминий технически чистый. Алюминий используется для получения КМ как жидко-, так и твердофазными методами. Физические свойства технического алюминия марки АД при 293 К:  = 2,7х103 кг/м3, Тпл = 933,2 К, с = 0,93х103 Дж/кг при 373 К,  = 21,7x10-6 К в интервале температур 213293 К Относительная электропроводность по сравнению с отожженной медью 64,94 % Требования к матрицам на основе алюминия и его сплавов: совместимость с материалом армирующих волокон при температурах получения и эксплуатации КМ; высокие значения прочности и пластичности при нормальной и повышенной температурах; высокие технологические свойства; коррозионная стойкость.

Матрицы на основе алюминия Деформируемые алюминиевые сплавы Литейные алюминиевые сплавы Порошки алюминиевые Фольга алюминиевая техническая Листы из алюминия и алюминиевых сплавов Проволока алюминиевая сварочная

Матрицы на основе магния Магниевые сплавы отличаются малой плотностью, высокой удельной прочностью, способностью поглощать энергию удара и вибрационных колебаний, хорошей обрабатываемостью резанием, практически не реагируют с основными классами армирующих волокон. Для изготовления КМ с магниевой матрицей используют технический магний, сплавы МЛ 12, ИМВ2, AZ31B, AZ33, AZ92, LA141A, ZK60A и др. Магниевые сплавы обладают пониженной коррозионной стойкостью однако при надлежащей защите могут надежно эксплуатироваться во всех климатических условиях и неагрессивных по отношению к магнию средах.

Матрицы на основе титана По комплексу физико-механических свойств (высокие прочность, удельная прочность и коррозионная стойкость, нехладноломкость, немагнитность) титан является одним из наиболее перспективных легких материалов для авиационной и космической техники. Титан обладает низкой плотностью, относительно малыми тепло- и электропроводностью, невысоким коэффициентом теплового расширения. Армирование титана и его сплавов производится высокомодульными волокнами с целью повышения жесткости. Для изготовления КМ с титановой матрицей используются преимущественно технический титан марок ВТ 1-0, ВТ 1-00, ТЧ75А и сплавы ВТ6С, ВТ22, IMI318A, Ti-5621S, B120VCA, бета-III и др. в виде фольги или порошка.Прочность изделий из порошков сплавов на основе титана близка к прочности листовых титановых сплавов, полученных плавкой. Титан и титановые сплавы удовлетворительно обрабатываются резанием, поддаются газовой и аргонодуговой сварке.

Матрицы на основе меди Медь и медные сплавы обладают высокими тепло- и электропроводностью, значительной коррозионной стойкостью, хорошо обрабатываются давлением и широко используются в различных областях промышленности. Недостаток - низкие прочностные свойства при повышенных температурах. С целью улучшения высокотемпературных прочностных свойств медь армируют волокнами вольфрама, железа, графита и др.

Матрицы на основе никеля Никель и никелевые сплавы, используемые как матрицы КМ, выпускаются в виде листов, лент и порошков. Технически чистый никель можно использовать при получении КМ, армированных проволоками тугоплавких металлов, керамическими волокнами, УВ, методами, предотвращающими взаимодействие волокон и матрицы. Однако жаростойкость КМ на основе технического никеля низка. Более широко применяются КМ на основе окалиностойких и жаропрочных никелевых сплавов. Окалиностойкие сплавы системы Ni-Cr Жаропрочные деформируемые сплавы (введение титана и алюминия, легирование тугоплавкими элементами (вольфрамом, молибденом, ниобием), малые добавки бора, церия и других элементов) Матрицы КМ на никелевой основе должны быть совместимы с материалом армирующих волокон, прочными при высоких температурах, пластичными, обладать сопротивлением высокотемпературной коррозии (ХН60ВТ). Окалиностойкие никелевые сплавы хорошо деформируются в холодном и горячем состоянии. Жаропрочные деформируемые сплавы обрабатываются методами пластической деформации при нагревании (динамическое горячее прессование, диффузионная сварка, прокатка и др.). Жаропрочные деформируемые никелевые сплавы выпускают в виде отливок, поковок или проката. Их армируют волокнами с помощью жидкофазных методов (литья, вакуумного всасывания), прокаткой либо способами порошковой металлургии. Окалиностойкие никелевые сплавы хорошо свариваются применением присадочного материала того же состава.

Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Цемент Гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе. Цементы при твердении могут приобретать различную прочность, которая характеризуется маркой цемента (300, 400, 500, 600) Портландцемент - получают тонким помолом клинкера с соответствующими добавками. Клинкер - спекшаяся сырьевая смесь известняка и глины в виде зерен размером до 40 мм. Содержание важнейших оксидов в клинкере: 6268 % СаО; 1826 % SiO2, 49 % А1203; 0,36 % Fe203 Для производства портландцемента применять известняки, глины (в известняках преобладает карбонат кальция, в глинах имеются различные водные алюмосиликаты формула которых имеет общий вид nSi02mН20) и корректирующие добавки

Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Производство цемента

Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Свойства клинкера

Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Гипс

Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Производство гипса

Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Свойства гипса

Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Высокопрочный гипс

Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Известковые вяжущие

Неорганические матричные материалы (неорганические вяжущие вещества) Известково-пуццолановые вяжущие