Получения материалов

Задача исследования заключалась в определении возможности контроля технологического процесса получения материала заданной структуры. Рас-

БИЗАНЬ-МАЧТА (от голл. bezaan-mast) - см. в ст. Мачта судовая. БИКФОРДОВ ШНУР - то же, что огнепроводный шнур. БИМЕТАЛЛ (от би... и металл) - материал, состоящий из двух слоев разнородных металлов или сплавов (напр., сталь и алюминий). Изготовляют гл. обр. одноврем. прокаткой или прессованием двух заготовок. Б. применяют с целью экономии дорогостоящих и дефицитных металлов или для получения материала, обладающего сочетанием св-в исходных металлов.

Задача исследования заключалась в определении возможности контроля технологического процесса получения материала заданной структуры. Рас-

ных металлов или для получения материала, обладающего сочетанием свойств исходных металлов. Б. изготовляют одноврем. прокаткой или прессованием 2 металлов, заливкой легкоплавкого металла по тугоплавкому или погружением тугоплавкого металла в расплавл. легкоплавкий металл, гальванич. способом, а также наплавкой путём электрич. или плазменного нагрева.

Для получения материала удовлетворительной пластичности полуфабрикаты этой группы перед отжигом необходимо подвергать закалке по режиму; нагрев при температуре 450—500° С с выдержкой в селитряной ванне в течение 10—15 мин. или в воздушной печи в течение 20—30 мин.; охлаждение в холодной воде.

Детали, пропитанные пеком, не отверждаются, а подвергаются карбонизации в атмосфере азота. Карбонизацию насыщенных смолой или пеком армирующих каркасов проводят при 650—1100°С с заданной и контролируемой скоростью нагрева [109]. Следующим этапом в формировании углеродной матрицы является гра-фитизация, проводимая обычно в индукционной печи при 2600—2750 °С [ПО, 114]. Скорость нагрева для каждого цикла. определяется размерами и формой армирующего каркаса (заготовки). Все этапы неоднократно повторяются до получения материала необходимой плотности при наличии минимальной пористости.

веденные материалы имеют плотность, при которой обработка пека при атмосферном давлении неэффективна (рис. 6.7). Пропитка при давлении 6,9 МПа, как следует из табл. 6.3, дает более высокий выход кокса, чем при атмосферном. Однако для обеспечения эффективного насыщения и получения материала с большой плотностью требуется применение давления в интервале 51,Т—103,4 МПа. • Создание углеродной матрицы может осуществляться также Химическим осаждением на армирующий каркас из газовой фазы (метана или природного газа) с последующей графитиза-цией полуфабриката [109]. Процесс включает в себя диффузию газа, содержащего активный углерод, через армирующий каркас таким образом, чтобы осаждением получить однородную матрицу. На свойства матрицы влияет множество факторов: армирующий каркас, теплопроводный кожух, несущий углерод, транспортный газ, температура, давление и скорость продувки, равномерность и эффективность процесса.

композите максимальную нагрузку с учетом температуры, вида волокон и матрицы, технологии получения материала.

Сегрегации, обогащенные фосфором и серой области, выглядят более темными, чем обедненные этими элементами участки. Как правило, сегрегации выявляют не глубоким травлением, а специальными методами. Встречающаяся в кованых или катаных сталях феррито-перлитная строчечная структура совпадает со строчками сегрегации фосфора и серы. Поэтому с помощью глубокого травления можно также изучать образование строчечной структуры. Шлиф, перпендикулярный к направлению деформации, после глубокого травления при одинаковых условиях выглядит темнее, чем продольный шлиф. Гудремон и Шредер [1] установили, что время травления (реактив: 10—20 мл H2SO4 + 90 — 80 мл Н2О) поперечных образцов вдвое меньше, чем продольных. На продольном шлифе лучше выявляются строчки сегрегации, в то время как исследование поперечных образцов позволяет сделать общее заключение о металлургическом способе получения материала. При глубоком травлении электростали и спокойной мартеновской стали вследствие незначительного развития сегрегации получают лишь слабые признаки ячеистой структуры. _._

Влияние способа получения материала

Исследование скоростей реакций проводится с различными целями. Данные о кинетике реакций используются при выборе комбинаций упрочнитель — матрица и технологических процессов, обеспечивающих снижение степени химического взаимодействия, при определении долговечности композита, а также при разработке способов регулирования кинетики. Однако, чтобы использовать -эти данные для решения всех указанных выше задач, необходимо, как было указано в гл. 1, соблюдать определенные условия при проведении исследоваций. Основные из них состоят в следующем: геометрия и толщина реакционной зоны должны быть близки к тем, которые существуют в композитном материале, а температура испытания должна соответствовать температуре процесса получения материала или его эксплуатации.

Порошковую металлургию широко применяют для получения материалов со специальными электромагнитными свойствами (постоянные магниты, магнитодиэлек-трики, ферриты и т. д.).

В заключение отметим, что механические характеристики материалов зависят от многих факторов, в числе которых можно назвать, например, химический состав и технологию получения материалов, виды термической обработки и обработки резанием, условия эксплуатации и др.

Принципы синергетики позволяют для металлических материалов, а частности сплавив, обладающих регдпментирошшностыо в неоднородностью структуры, обусловленной технологией получения материалов и характеризуемой множественностью и сложностью ваанмо-де истина структурных составляющих, регулировать усталостные характеристики за счет экстремального управленца процессами самоор-гпниаацми структуры поверхностного слоя при высокоскоростном поверх ностиом упрочнении.

1. Набор подготовительных операций в целом сходен для процессов получения материалов различных классов и может быть оформлен в общую технологическую схему, в целом не зависящую от характер» и назначения получаемого целевого продукта.

2. Основой технологии получения материалов различных классов является операция технологического горения, в ходе которой происходит глубокий передел реагентов с получением целевого продукта,

Применение самораспространяющегося высокотемпературного синтеза как метода получения материалов для напыления защитных покрытий позволяет получать качественные порошковые материалы интерметаллидов, карбидов, боридов и т. д. Метод СВ-синтезп, в отличие от традиционных технологий, позволяет получать порошковые материалы иа основе интерметаллидов, легированных третьим элементом, или армированных карбидами, боридами и'т. д.

ЗОЛЬ-ГЕЛЬ ПРОЦЕСС, ге левая технология, - технология получения материалов с определ. хим. и физико-механич. св-вами, включающая получение золя и последующий перевод его в гель. З.-г.п. используют при произ-ве сорбентов, катализаторов, вяжущих неорганич. в-в, керамики со спец. теплофиз., оптич., магн. и электрич. св-вами, стекла, волокон, керамич. ядерного топлива и др.

ПОРОДООБРАЗУЮЩИЕ МИНЕРАЛЫ -минералы, слагающие осн. объём горных пород земной коры, а также лунные породы и метеориты. Большая часть П.м. принадлежит классам силикатов (75% от массы земной коры), а также карбонатов, оксидов, хлоридов, сульфатов. Различают главные П.м. (содержание более 10% по объёму породы), второстеп. (1-10%), акцессорные (менее 1%). Наиболее распространённые П.м.- полевые шпаты, кварц, слюды, амфиболы, пироксены, фельдшпатоиды, оливин, хлориты, глинистые минералы, кальцит, доломит. ПОРОИЗОл (от греч. рогоз - проход, пбра и франц. isoler - отделять) -строит, материал в виде пористых эластич. жгутов, изготовленных из смеси битума и резины. Используется для герметизации швов (стыков) строит, конструкций. ПОРОЛОН - торговое назв. эластичного пенопласта, выпускаемого отечеств, пром-стью. По хим. природе является газонаполненным полиуретаном (пенополиуретаном). ПОРООБРАЗОВАТЕЛИ, вспенива-ющие вещества, - неорганич. и органич. в-ва, с помощью к-рых создаётся система пор в первоначально монолитном материале, применяются для получения материалов пористой структуры - пенопластов, губчатых резин, газобетона, керамич. изделий и др. В качестве П. полимерных материалов используют: тв. органич. в-ва - порофоры (напр., азо-дикарбонамид, диазоаминобензол и др.), при разложении к-рых выделяется азот; гидрокарбонат натрия, разлагающийся с выделением ди-

3. Влияние параметров технологического процесса на износостойкость поверхностей. Показатели качества изготовления изделий, как следствия принятого технологического процесса, оказывают непосредственное влияние на такое основное эксплуатационное свойство, как износостойкость поверхности. Во-первых, как это было показано выше, на износостойкость влияют химический состав, структура и механические характеристики материалов (см. гл. 5, п. 2 и п. 5), которые зависят от металлургических или других процессов получения материалов, от термических и термохимических видов обработки поверхностей. Во-вторых, износостойкость зависит от геометрических и физико-химических параметров, поверхностного слоя (см. гл. 2, п. 2). При этом отклонения формы деталей увеличивают период макроприработки (см. гл. 8, п. 3), а шероховатость поверхности влияет на период микропрй-раЙотки, поскольку в процессе нормального изнашивания устанавливается оптимальная шероховатость, соответствующая данным условиям работы сопряжения (см. рис.74).

Влияние исходной матрицы на формирование свойств композиционного материала. Свойства углерод-углеродных материалов во многом определяются типом и способом получения матрицы. Для получения материалов с высокими характеристиками при сдвиге наиболее предпочтителен метод газофазного осаждения углерода (см. табл. 6.6 и 6.8). Несмотря на то, что исследованию влияния матрицы на формирование свойств углерод-углеродных материалов посвящено немного работ, выводы их идентичны. С точки зрения получения повышенных значений прочностных и сдвиговых свойств предпочтение отдается матрицам, изготовленным методом газофазного осаждения. Такая матрица обеспечивает прочную связь с волокнами, что положительно отражается на свойствах композиционных материалов [109] (табл. 6.10).

Прессование полуфабрикатов проводилось при давлении (до 4—6 МПа), значительно превышающем давление прессования обычных угле-, боро- и стеклопластиков, что обусловлено необходимостью уплотнения материала и снижения пористости. Отклонения давления прессования от указанного значения могут быть причиной большой пористости или разрушения волокон нитевидными кристаллами. Температурный режим получения материалов на основе вискеризрванных волокон соответствовал температурному режиму, принятому для эпоксидного связующего. Технология получения рассматриваемого класса материалов в значительно большей степени, чем получение других материалов, определяет их структуру и свойства. Обусловлено это тем, что материалы, изготовленные на основе вискеризован-ных волокон или тканей, имеют основную арматуру — волокна или ткань и вспомогательную — кристаллы — предназначенную для улучшения сдвиговых свойств и прочности на отрыв в трансверсальном направлении. Указанные свойства определяются характером расположения нитевидных кристаллов. Последние могут распределяться хаотически во всем объеме материала или только в трансверсальных плоскостях, что определяется способом вискеризации и технологией получения материалов. Хаотическое распределение кристаллов во всем объеме является наиболее приемлемым способом одновременного повышения сдвиговых свойств материала во всех трех плоскостях. Модули сдвига в этом