No Image

Металломатричные и керамико-матричные композиты

76 просмотров
04 декабря 2023

Требование, чтобы готовые детали могли работать при температурах, достаточно высоких для расплавления или разрушения полимерной матрицы, приводит к необходимости использования других типов матричных материалов, часто металлов. Металлические матрицы обеспечивают не только устойчивость к высоким температурам, но и прочность и пластичность, или «изгибаемость», что повышает жесткость. Основные проблемы металломатричных композитов (MMC) заключаются в том, что даже самые легкие металлы тяжелее полимеров, и они очень сложны в обработке. ГМК можно использовать в таких областях, как обшивка гиперзвукового самолета, но на кромках крыльев и в двигателях температура часто превышает температуру плавления металлов. Для последнего применения все чаще используются керамико-матричные композиты (КМК), хотя технология КМК менее совершенна, чем технология ГМК. Керамика состоит из глинозема, кремния, диоксида циркония и других элементов, очищенных от мелкой земли и песка, или из синтетических материалов, таких как нитрид кремния или карбид кремния. К желательным свойствам керамики относятся высокая теплостойкость, низкие абразивные и коррозионные свойства. Их основным недостатком является хрупкость, которую можно уменьшить путем армирования волокнами или вискерами. Армирующим материалом может быть металл или другая керамика.

В отличие от полимеров и металлов, которые можно обрабатывать методами плавления (или размягчения) с последующим застыванием, высокотемпературная керамика не может быть расплавлена. Обычно они производятся с помощью спекания — метода, при котором комбинация материалов превращается в однородную массу путем нагрева до высоких температур без полного расплавления. Если речь идет о непрерывных волокнах или текстильных переплетениях (в отличие от коротких волокон или вискеров), спеканию предшествует пропитка сборки волокон суспензией керамических частиц, диспергированных в жидкости. Основное преимущество использования КМЦ в авиационных двигателях заключается в том, что они обеспечивают более высокую рабочую температуру и, следовательно, более высокую эффективность сгорания, что приводит к снижению расхода топлива. Дополнительным преимуществом является низкая плотность КМЦ, что приводит к существенному снижению веса.

Комментировать
76 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Технологии
0 комментариев
No Image Технологии
0 комментариев
No Image Технологии
0 комментариев
No Image Технологии
0 комментариев