1. Литературный обзор
1.1. Композиционный материал
1.2. Классификация композиционных материалов
1.2.1. Классификация КМ по геометрии компонентов
1.2.2. Классификация КМ по расположению компонентов
1.2.3. Классификация КМ по природе компонентов
1.2.4. Классификация КМ по материалу матрицы
1.2.5. Классификация КМ по геометрии армирующих элементов
1.2.6. Классификация КМ по структуре и расположению компонентов
1.2.7. Классификация матричных КМ по схеме армирования
1.2.8. Классификация КМ по методам получения
1.2.9. Классификация КМ по назначению
1.3. Применение композиционных материалов на основе алюминиевой матрицы
1.4. Наполнители для композиционных материалов
1.4.1. Дисперсные наполнители
1.4.2. Наноразмерные наполнители
1.4.3. Непрерывные волокна и ткани
1.5. Методы изготовления металломатричных композиционных материалов
2. Материалы, оборудование и методики эксперимента
2.1. Оборудование, использованное в работе
2.2. Материалы исследования
2.3. Обоснование режимов спекания
Заключение
Создание новой современной техники и совершенствование предыдущих технологических разработок вызывает необходимость поиска и создания новых материалов, имеющих конструкционное и функциональное назначение. Новым видом таких материалов, обладающих широким набором эксплуатационных свойств, которые не могут быть достигнуты при использовании традиционных материалов, являются композиционные материалы.
Композиционные материалы (КМ) - многосоставные материалы, обычно состоящие из пластичной матричной основы, с распределенными в ней армирующими волокнами или дисперсными частицами; при этом выгодно используют индивидуальные свойства компонентов состава. Сочетание разнообразных веществ приводит к созданию нового материала, чьи свойства заметно отличаются от свойств каждого из его компонентов. Широкий спектр материалов с требуемым набором свойств получают, варьируя состав, количественный состав наполнителей и матрицы, ориентацию наполнителя. [1]
Изменяя количественное содержание компонентов, возможно, исходя из требований, получать композиты с требуемыми значениями прочности, модуля упругости, микротвердости и трещиностойкости, жаропрочности, а также создавать составы с требуемыми диэлектрическими, магнитными, радиопоглощающими и другими специальными характеристиками. Многие композитные материалы имея меньший вес превосходят обычные сплавы и материалы по своим механическим свойствам. Использование КМ обычно позволяет сохранить или улучшить механические характеристики конструкции при значительном уменьшении ее массы. Влияние малых добавок волокон на значительный прирост прочности и вязкости хрупких материалов, известно с древнейших времен. Два или более неоднородных материала использовали вместе, чтобы создать новый уникальный материал или же улучшить характеристики одного из них. [2]
Первое использование этого метода относится к 1500 году до нашей эры, когда в Египте и Месопотамии начали использовать глину и солому для производства кирпичей. Это добавляло им прочности и предупреждало их растрескивание при сушке. Также солому вносили в состав для укрепления керамических изделий и лодок. Кирпичи, в которых использовалась слома, называют «саман».
Технологии подобного рода имелись у народов всего мира. Растительные волокна использовались инками при изготовлении керамики, а строители Англии только недавно перестали добавлять в штукатурку волосы. В Вавилоне для усиления глины при постройке жилищ использовали тростник, а в Древней Греции при строительстве храмов и дворцов мраморные колонны укреплялись прутами из железа.
Композитные материалы, в настоящее время, представляют большой интерес. Интерес этот вызван, прежде всего, актуальностью разнообразных практических применений и уникальным сочетанием ряда механических и эксплуатационных свойств.
Составными веществами композитов могут быть самые разные материалы - керамика, стекла, металлы, углерод, пластмассы и т.п. Существуют многосоставные полиматричные композиционные материалы, в которых в одном материале сочетают несколько матриц. Кроме того, существуют гибридные КМ - включающие в себя разные наполнители. Наполнителем определяется жесткость, прочность, и деформируемость материала, а матрицей обеспечивается монолитность материала, передача напряжений в наполнителе и устойчивость к различным вариантам внешнего воздействия. [3]
В рамках научной работы используется комплексный подход для анализа и получения металломатричных композитов на основе АМгб-B^-W, а так же для оценки вклада, в формирование структуры синтезированных материалов, различных параметров режима синтеза, таких как время, температура и скорость спекания, значение приложенного давления. Для создания оптимальных структуры и свойств, а так же получение сто процентной плотности нашей заготовки, необходим поиск индивидуального сочетания вышеописанных режимов синтеза для каждого состава материалов. Это является предметом для пристального изучения.
Целью данной работы являлась модельная и экспериментальная оптимизация процесса консолидации алюминий -матричного радиационно защитного композита, содержащего порошки B4C и W с известным гранулометрическим составом, по критерию достижения максимальной плотности.
