Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


«ј Ћё„≈Ќ»≈. ѕермский государственный технический университет

ѕермский государственный технический университет

 афедра сварочного производства и технологии конструкционных материалов

 

 

 
 
²”“¬≈–∆ƒјё² «аведующий кафедрой д.т.н., профессор _______________ ё.ƒ. ўицын   ²_____² ______________ 20__ г

 

 


Ћ≈ ÷»я є 11

 

ѕо дисциплине

 

“ехнологи€ конструкционных материалов

 

 

јэрокосмический факультет

(дл€ специальности Ћј, – “, Ёћ—)

“ема: Ђѕон€тие композиционных материаловї

(наименование темы лекции)

 

       
 
 андидат технических наук, доцент (фамили€ и инициалы автора) ƒолинов ƒ.Ћ.  
 
   
ќбсуждены на заседании кафедры ² ² ________20 ___ г ѕротокол є

 

 

—ќƒ≈–∆јЌ»≈

 

¬¬≈ƒ≈Ќ»≈

ѕриветствие, проверка наличи€ и готовности студентов к зан€тию, соблюдени€ пор€дка в аудитории. ќбоснование актуальности и объ€вление темы, цели, учебных вопросов лекции, ее значимости дл€ выбранной профессии ƒоведение литературы по материалу лекции.

 

”„≈ЅЌџ≈ ¬ќѕ–ќ—џ:

 

ѕон€тие и состав композитов.

«ј Ћё„≈Ќ»≈

ƒоведение основных выводов по теме лекции и ее значение дл€ будущей профессиональной де€тельности. ƒоведение задани€ на самоподготовку, ответы на вопросы.

 

 

Ћ»“≈–ј“”–ј

 

1. ‘етисов √.ѕ. и др. ћатериаловедение и технологи€ металлов. Ц ћ.: Ђ¬ысша€ школаї, 2001. Ц 638 с.

  1. —олнцев ё.ѕ. и др. ћатериаловедение и технологи€ конструкционных материалов. Ц ћ.: ћ»—и—, 1996. Ц 576 с.
  2. √убарева Ё.ћ. ќсновы технологических процессов получени€ изделий (заготовок) различными способами: учеб. ѕособие. Ц ѕермь, ѕ√“”, 2007. Ц 214 с.

 

”„≈ЅЌќ-ћј“≈–»јЋ№Ќќ≈ ќЅ≈—ѕ≈„≈Ќ»≈:

 

1. Ќагл€дные пособи€:

-  омплект слайдов по теме лекции, плакаты.

 

2. “ехнические средства обучени€:

- √рафопроектор.

 

3. ѕриложени€:

__________________________________________

(при необходимости)

 


“≈ —“ Ћ≈ ÷»»

ѕервый учебный вопрос.

ѕон€тие и состав композитов ( ћ).

 ћ Ц материалы сложного состава, которые получают путем объемного сочетани€ разнородных компонентов с границей раздела между ними.

 омпонент непрерывный в объеме  ћ называетс€ матрицей.  омпонент, распределенный в матрице, называетс€ наполнителем или арматурой.

Ќаполнители Ц в основном дисперсные или коротковолокнистые вещества, введение которого в матрицу позвол€ет повысить прочность материала в 1,5-2 раза по сравнению с прочностью матрицы.

јрматура (армирующа€ элемента (јЁ)) Ц волокна ткани, которые при соответствующем содержании в композиции повышают прочность материала в 2-10 раз по сравнению с прочностью матрицы.

¬  ћ могут находитьс€ как наполнители, так и јЁ.

*  ћ, имеющие одинаковые свойства во всех направлени€х, называютс€ изотропными.   ним относ€тс€ наполненные порошками, короткими волокнами или чешуйками композиты.

*  ћ, свойства которых не одинаковы во всех направлени€х, называютс€ анизотропными.  омпозиты с јЁ в виде непрерывных волокон, пластин, тканей, сеток.

* Ўирокое применение в технике нашли комбинированные  ћ или гибридные. ѕолиармированные, т.е. содержащие 2 или более јЁ, и полиматричные, имеющие 2 или более матриц. √ибридные  ћ изготавливают одновременно с изделием. ѕри этом соответствующий компонент (матрицу или јЁ) ввод€т в заданное место конструкции, где наиболее полно реализуютс€ его свойства.

 омпозиционные материалы называют по виду арматуры, наполнител€ или матрицы (графитопласты, стекловолокниты, боропластики и т.д.)

 ѕћ (полимерные)

Ёти материалы содержат в качестве матрицы полимерное св€зующее, которое объедин€ет все компоненты материала в единую структуру (см. ѕЋј—“ћј——џ)

*  полимерным относ€т композиты, которые в качестве наполнител€ содержат металлические порошки. ѕорошковые наполнители придают композиционной пластмассе дополнительные функциональные свойства:

- железо и никель Ц ферромагнетизм.

-алюминий и медь Ц низка€ газопроницаемость

-свинец, кадмий, вольфрам Ц способные поглощать излучени€ высоких энергий.

*√рафитопласты Ц  ѕћ, содержащие в качестве наполнител€ природные и искусственные графиты (кокс). ј“ћ Ц 2 Ц графитонаполненный материал на основе

 ћ на металлической матрице.

ƒисперсно-упрочненные материалы.

≈сли в металлическом материале равномерно распределены частицы упрочн€ющей фазы размером от 1 до 100 нм, которые занимают до 15% объема материала, то матрица воспринимает основную часть вн. нагрузки, котора€ приложена к јћ, а роль частиц сводитс€ к эффективному сопротивлению движению дислокаций в кристаллическом зерне матрицы.

“акие  Ќћ обладают высокой температурной стабильностью, что обеспечивает сохранение высокой прочности до температур 0,7-0,8 “пл матрицы.

Ёти материалы получают методом порошковой металлургии. ѕримерами таких материалов €вл€ютс€ материалы на матрице из алюмини€. »х чаще армируют оксидами или карбидами (—јѕ Ц спеченный алюминиевый порошок). ‘ормируетс€ из алюминиевых частиц, которые покрыты оксидной пленкой. ¬ процессе “ќ смеси такого порошка и сажи происходит образование карбида Al4C3.

ѕолучаетс€ хороший сплав с высокими механическими свойствами.

ƒисперсно-упрочненные стали.

ƒл€ их упрочнени€ служат оксиды. ћатериалы на основе стали, упрочненные оксидами, приобретают жаропрочность и стабильные характеристики электропроводности.   дисперсно-упрочненным  ћћ относ€тс€ псевдо-упрочненные сплавы, которые состо€т из металлов и неметаллов.

ѕрессовки в этом случае подвергают пропитке в расплаве легкоплавкого компонента или подвергают жидкофазному спеканию (см. ќ—Ќќ¬џ ѕќ–ќЎ ќ¬ќ… ћ≈“јЋЋ”–√»»).

ћатериалы на основе вольфрама и меди сочетают высокую твердость, прочность и электропроводность. ќни примен€ютс€ дл€ изготовлени€ электрических контактов и в ракетостроении. “акое же назначение имеет псевдосплав молибден-медь.

—уществует много псевдосплавов на основе железа.

∆елезо-медь-углерод

∆елезо-марганец-медь

магний-бериллий

магний-никель

магний-цирконий

 ћћ армированные волокнами.

¬ них эффективно используютс€ высокие механические свойства волокон.

«аранее проектируема€ анизотропи€ свойств обуславливает оптимальные характеристики техничсеких изделий.

Ќоменклатура волокн.  ћћ включает материалы на матрице из алюмини€, магни€, алюмини€, титана, меди, никел€, кобальта.

»х армируют волокнами бора, карбида кремни€, оксида алюмини€ углеродными волокнами, проволоками из стали, титана Е

ѕри этом матрицы не реагируют с јЁ, т.е. они с ними совместимы.

»х отличают высока€ прочность, жаропрочность, стойкость к радиации, тепло- и электропроводность, низка€ плотность, что позвол€ет использовать их в авиационной и других видах техники.

 ерамические композиционные материалы (  ћ)

    ћ относ€тс€ материалы, у которых матрица выполнена из керамического материала на основе оксидов металлов (Al2O3, ZrO2, CaO, MgO, BeO, UO2) и безоксидных соединений типа карбидов, нитридов, силицидов и т.д.

“ипичным представителем   ћ на основе дисперсных материалов €вл€ютс€ керамико-металлические материалы, которые называют керметами. ќни представл€ют собой композиции одной или нескольких керамических фаз с металлами.

»х получают методами порошковой металлургии.

ћатериалы, в которых керамическа€ фаза улучшает свойства металла называютс€ инфракерметами, а материалами, в которые дл€ улучшени€ свойств добавл€ют металлы называют ультракерметами. (термич. совместимость, хороша€ адгези€ на границе фаз).

  числу наиболее распространенных керметов относ€тс€ материалы на основе оксидов алюмини€ и тугоплавких металлов (W, Mb, Ta, Ni)

ћеталлическими компонентами в основном €вл€ютс€ кобальт и никель.

ƒиспресными  ћћ широко примен€ют дл€ изготовлени€ режущего предмета.

”глерод-”глеродные композиционные материалы (”” ћ)

”” ћ называютс€ материалы, состо€щие из углеродного армирующего каркаса и матрицы из монолитного углерода.

јрмирующий каркас ткут из углеродных нитей, стрем€сь к наиболее плотной укладке.

Ѕывает одноосное, двухосное, многоосное расположение нитей.

»х обозначают д.

ѕримен€ют также параллельную укладку тканей, в которых прошиты нити.

 аркасы из углеродных лент

¬ матрицу ввод€т каркас жидким и газофазным способом.

∆идкофазный способ заключаетс€ в пропитке каркаса в вакууме или под давлением. ѕосле отверждени€ (полимеризации) заготовку карбонизуют, т.е. нагревают до 600-1000˚— в инертной атмосфере. Ёту операцию неоднократно повтор€ют дл€ получени€ необходимой плотности, а затем структуру углерода перевод€т в структуру плотного графита при температуре 2600-2800˚—. Ёту операцию называют графитацией.

√азофазный способ заключаетс€ в разложении природного газа при низких давлени€х в порах армирующего каркаса с образованием пироуглерода по реакции

ѕироуглерод оседает на волокнах каркаса при температуре 800-900˚—. ѕосле получени€ матрицы ее подвергают графитации.

”” ћ обладают коррозионной стойкостью, используютс€ в ракетно- и самолетостроении, в качестве электродов.

¬ывод: —овмещение в одном технологическом процессе термообработки и пластической деформации позвол€ет еще больше воздействовать на структуру, а значит получать заданные физ-мех свойства.

«аключение.

“аким образом, в лекции изучены общие вопросы сварочного производства.

«адание на самоподготовку: повторить материал по конспекту и литературе.

 
 
–азработал: кандидат технических наук, доцент __________________ ƒ.Ћ. ƒолинов ²_____² __________________ 20__г.



<== предыдуща€ лекци€ | следующа€ лекци€ ==>
»спытание образцов | ћатериалы с особыми магнитными свойствами
ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-10-01; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 379 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

—тудент может не знать в двух случа€х: не знал, или забыл. © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

1803 - | 1407 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.021 с.