На главную

Решебник методичек Тарга С.М. 1988, 1989, 1983 и 1982 годов по теоретической механике для студентов-заочников.

Статья по теме: Нитевидные кристаллы

Предметная область: материаловедение, композиционные материалы, металлы, стали, покрытия, деформации, обработка

Скачать полный текст

Нитевидные кристаллы характеризуются также высокой упругостью, в сотни раз превышающей упругость обычных монокристаллов. Так, если у обычных монокристаллов кадмия предел упругости составляет 0,01—0,16 кГ/мм2, то у нитевидных кристаллов предел упругости возрастает до 28 кГ/мм2.[2, С.106]

Нитевидные кристаллы нашли пока еще весьма ограниченное применение. В то же время уникальные свойства усов — высокая прочность, стойкость против окисления, способность сохранять высокие упругие и прочностные свойства при повышенных температурах, высокие тензометрические свойства и некоторые другие — .позволят в будущем использовать усы в различных отраслях техники [164]. Основным препятствием для широкого использования нитевидных кристаллов является их малый размер — длина кристаллов с отмеченными выше свойствами не превышает 10—15 мм, а диаметр не более 10 мк. Поэтому пока еще такие кристаллы могут «айти применение лишь в приборостроении как материал для изготовления пружин, подвесок и других чувствительных элементов в измерительных приборах [196—1971[2, С.108]

Нитевидные кристаллы имеют весьма короткие волокна, при этом соотношения длины и диаметра достаточно высоки. Это очень важно при использовании нитевидных кристаллов («усов») в качестве армирующего материала. «Усы» обладают высокой удельт ной прочностью и жесткостью. Их можно вальцевать, разрезать, обрабатывать без заметного снижения прочностных свойств. Существенным недостатком нового класса армирующих материалов — нитевидных кристаллов — является неприемлемость для них обычной технологии изготовления. Вискеризованные материалы требуют создания новой технологии в целях использования всех потенциальных возможностей вискеризации. Технология переработки материалов с вискери-зированными волокнами изложена в работе [102]. .'[3, С.19]

Нитевидные кристаллы могут иметь хаотическое распределение в плоскости, перпендикулярной к направлению армирующих волокон, или во всем объеме полимерной матрицы. При хаотическом распределении нитевидных кристаллов параллельно одной плоскости 23 модифицированную матрицу можно считать трансверсально-изотропной с плоскостью изотропии 23. Тогда, следуя работам [4, 25, 88], компоненты матрицы жесткости можно определять по расчетным выражениям для слоистого композиционного материала с укладкой однонаправленных слоев, армированных нитевидными кристаллами, под углами 0 и ±л/3. Выражения для расчета компонент[3, С.203]

Нитевидные кристаллы или очень товкие монокристаллы игольчатой формы могут быть образованы чистыми металлами. Первыми из таких кристаллов, которые подверглись тщательному исследованию, были нитевидные кристаллы оло'ва и кадмия. Они возникали на защитных пленках олова и кадмия, нанесенных на сталь. Из-за их роста возникало короткое замыкание, выходили из строя электронные приборы, использовавшиеся в армиях США и Англии в период второй мировой войны. После войны стали .исследовать причины их возникновения и их свойства. Определили, что прочность их приближалась к теоретической благодаря весьма совершенной структуре. После сообщения об этом в журнале Американского физического общества в 1952 году многие фирмы и университеты начали интенсивные и широкие эксперименты по изучению условий образования -и особенностей строения нитевидных кристаллов, или «усов», как их стали называть.[10, С.64]

Нитевидные кристаллы имеют весьма короткие волокна, при этом соотношения длины и диаметра достаточно высоки. Это очень важно при использовании нитевидных кристаллов («усов») в качестве армирующего материала. «Усы» обладают высокой удельт ной прочностью и жесткостью. Их можно вальцевать, разрезать, обрабатывать без заметного снижения прочностных свойств. Существенным недостатком нового класса армирующих материалов — нитевидных кристаллов — является неприемлемость для них обычной технологии изготовления. Вискеризованные материалы требуют создания новой технологии в целях использования всех потенциальных возможностей вискеризации. Технология переработки материалов с вискери-зированными волокнами изложена в работе [102]. .'[13, С.19]

Нитевидные кристаллы могут иметь хаотическое распределение в плоскости, перпендикулярной к направлению армирующих волокон, или во всем объеме полимерной матрицы. При хаотическом распределении нитевидных кристаллов параллельно одной плоскости 23 модифицированную матрицу можно считать трансверсально-изотропной с плоскостью изотропии 23. Тогда, следуя работам [4, 25, 88], компоненты матрицы жесткости можно определять по расчетным выражениям для слоистого композиционного материала с укладкой однонаправленных слоев, армированных нитевидными кристаллами, под углами 0 и ±л/3. Выражения для расчета компонент[13, С.203]

Волокна, проволоки и нитевидные кристаллы, применяемые в качестве упрочнителей, перед процессом диффузионной сварки чаще всего подвергают поверхностной очистке химическими методами. Это связано с наличием на поверхности упрочнителей различного вида замасливателей, смазок, применяемых в процессе изготовления волокон и проволок, тонких слоев окислов и др. Такая очистка осуществляется в щелочных или кислотных травителях. С целью повышения прочности связи на границе раздела упрочнителя с матрицей на поверхность волокон и нитевидных кристаллов в некоторых случаях наносят покрытие из металла или соединений методами химического, электрохимического осаждения, осаждения из газовой фазы и др.[9, С.120]

Самыми прочными должны быть нитевидные кристаллы металлов с наибольшим значением F. Так как значения F выше у металлов с ОЦК решеткой, то следует ожидать и более высокой прочности у металлов с ОЦК решеткой. Данные по теоретической и экспериментальной прочности нитевидных кристаллов подтверждают эту точку зрения (фиг. 23).[2, С.108]

Весьма заманчиво использовать нитевидные кристаллы для получения конструкционных материалов. Известны попытки [198—210] создать материалы на базе нитевидных кристаллов, подобные стеклянному волокну, пропитанному пластиками.[2, С.109]

Полученные к настоящему времени нитевидные кристаллы кобальта и никеля характеризуются более низкой прочностью, чем нитевидные кристаллы меди (см. табл. 24). Однако, поскольку у кобальта и никеля величина F значительно больше,[2, С.107]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



В ПОМОЩЬ ВСЕМ СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборников Яблонского, Мещерского, Тарга С.М., Кепе. Решение любых задач по материаловедению, термодинамике, метрологии, термеху, химии, высшей математике, строймеху, сопромату, электротехнике, ТОЭ, физике и другим предметам на заказ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дубинин Г.Н. Конструкционные, проводниковые и магнитные материалы (электроматериаловедение), 1973, 296 с.
2. Иванова В.С. Новые пути повышения прочности металлов, 1964, 120 с.
3. Тарнопольский Ю.М. Пространственно-армированные композиционные материалы, 1987, 224 с.
4. Алексюк М.М. Механические испытания материалов при высоких температурах, 1980, 208 с.
5. Браутман Л.N. Механика композиционных материалов Том 2, 1978, 568 с.
6. Браутман Л.N. Поверхности раздела в металлических композитах Том 1, 1978, 440 с.
7. Браутман Л.N. Поверхности раздела в полимерных композитах Том 6, 1978, 296 с.
8. Браутман Л.N. Применение композиционных материалов в технике Том 3, 1978, 512 с.
9. Портной К.И. Структура и свойства композиционных материалов, 1979, 256 с.
10. Рудой Б.N. Композиты, 1976, 144 с.
11. Филин А.П. Прикладная механика твердого деформируемого тела Том 1, 1975, 832 с.
12. Фудзии Т.N. Механика разрушения композиционных материалов, 1982, 232 с.
13. Тарнопольский Ю.М. Пространственно-армированные композиционные материалы. Справочник, 1987, 224 с.
14. Лахтин Ю.М. Материаловедение Учебник для высших технических учебных заведений, 1990, 528 с.
15. Либенсон Г.А. Производство порошковых изделий, 1990, 237 с.
16. Андреева А.В. Основы физикохимии и технологии композитов, 2001, 193 с.
17. Андриевский Р.А. Наноструктурные материалы, 2005, 192 с.
18. Арзамасов Б.Н. Конструкционные материалы, 1990, 687 с.
19. Капарисов С.С. Карбид титана Получение, свойства, применение, 1987, 218 с.
20. Дальский А.М. Технология конструкционных материалов, 2003, 511 с.
21. Ржевская С.В. Материаловедение Учебник, 2004, 422 с.
22. Фетисов Г.П. Материаловедение и технология металлов, 2001, 640 с.
23. Бокштейн С.З. Строение и свойства металлических сплавов, 1971, 496 с.
24. Болховитинов Н.Ф. Металловедение и термическая обработка Издание 6, 1965, 505 с.
25. Комаров О.С. Технология конструкционных материалов, 2005, 560 с.
26. Морозов Е.М. Техническая механика разрушения, 1997, 390 с.
27. Пейсахов А.Н. Материаловедение и технология конструкционных материалов, 2003, 407 с.
28. Стерин И.С. Машиностроительные материалы Основы металловедения и термической обработки, 2003, 344 с.
29. Карабасов Ю.С. Новые материалы, 2002, 736 с.
30. Арзамасов Б.Н. Конструкционные материалы, 1990, 687 с.
31. Браутман Л.N. Композиционные материалы с металлической матрицей Т4, 1978, 504 с.
32. Арзамасов Б.Н. Материаловедение, 2002, 657 с.
33. Туманов А.Т. Конструкционные материалы Энциклопедия, 1965, 527 с.
34. Алехин В.П. Физика прочности и пластичности поверхностных слоев материалов, 1983, 281 с.
35. Богодухов С.И. Курс материаловедения в вопросах и ответах, 2003, 256 с.
36. БабадЗахряпин А.А. Дефекты покрытий, 1987, 153 с.
37. Гусев А.И. Нанокристаллические материалы, 2000, 224 с.
38. Олемской А.И. Синергетика конденсированной среды, 2003, 336 с.

На главную