Многослойный композиционный материал

Многослойный композиционный материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии , в частности к получению многослойных композиционных материалов для машиностроения и авиации. Цель - повышение прочности материала в поперечном направлении к армирующим волокнам . Многослойный композиционный материал содержит чергл-мо цпсся слон армирующих ьочпмч С рр i и матричного сичава на основе алюминия и дополнительно содержит слои фочы и н тчсгнчного и высокопрочного алюминиевых сплавов в следмоце-м пормцке: фоль- rri пластично о спчана - армирующие волокна - матричный стоив - Фолы а высокопрочного сичана - мл гричным г плав - армирмччнр почокпа - фочьга пластичного ииына - ... - фочьга пластичного сп авл ПРИ с гоплппцгм соотношении компонентов, гб.Т: лр- MHpymi tne. волокна бора 25-45; фопьга ны окопрочггого снчява 5-10 фочьга пластичного сппава 10-15, матричний сплав остллыгое. ITp-етел прочности п ДОПРВОМ напрарлеиим составляет МПа, а и поперечном 915 МПа при 30% армировании. 2 тчОл. § V)

союз советсник

СОЦИАЛИСТИЧКСНИХ

РЕСПУБЛИН

А"!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРстВенный нОмитет

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ и OTHPbfTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (46) 07„04.92. Бюл. 2<> 13 (21) ч682990/02 (22) 26. 04. 89 (72) 1(2.Л, Горбунов, A.Ì.Штеренэои, М.И.Кишмерешкин, A.A.Ïåðåáîåâà, Т.В.Лопатина и И.Ф.Гилевич (53) 621.763 (088,8) (56) Лвилциоиные материалы. — Цеформируемые алюминиевые сплавы и спллны на основе бериллия, т. 4, ч, 1, кн. 2, М., ОНТИ, 1983, с. 448, 457. (54) ГЯОГООПО11212>111 кОГ1ИОЗиЦи011112>1Й млТГРИЛЛ (57) Иэобретение относится к металлургии, в частности к получению мно-, гослойных композиционных материалов для мап}иностроения и лвиации. Цель поньппеиие прочности материала в поперечном направлении к армнрующим волокнам. Многослойный композиционный

Изобретение относится к метаплургии, в частности к многослойным композиционным волокнисты}1 металлическим материалам, используемым н машиностроении, авиационной промь}шлеиности и ряде других отраслей техники.

Целью изобретения является повышение прочности материала в поперечном направлении к армпрующим волокнам.

Предложенный многослойный компоэи" ционный материал содержит чередующиеся слои армирующих волокон бора и матричного алюминиевого,с!Глава и до" полнительно содержит слои фольги пластичного и вь}сокоироч}!ОГО алюминиевых (51) 5 С 22 С; 1/09, В 32 В l5! 00 материал с<>держит че1>(}д !>}}}нося слоИ лр}и!ру1(>!!И .; В<>.>1< к(и б р:} ft млтричног0 си}ии!и>! и дополни-. тел},}to содержит cJf(>ff <, (>ль Ги }тлс rичИОГО И ИЫСОКС>ИР<> ИО} О Л ИЮ> tfftftf(ttt>tX силл нов В следую!!}е}! и(>ря>t к(: (1>QJI}>

Г 1 пил стичио} о с}1>1Л}>л — лр>}ирующие волокна мл т1}}ни!! t tf (lп!л н — фоль Гл в}!сокопроч}}о! о си,};}!<л — млтричиый силл н л j>f f1 f1> t<>t tt fr fi<»t(> };11(l (>><>ли

Га ил t(rf t (ttJf <»t;f .. фо>lьГЛ плл ст! !и }1< > Г<ъ (и t;11>;1 fl;>lf с. f< ду<»1}ем со(тиошеиин кс мио}!(ит(в, <.б,.",: лрмирующие ltoJ1<>!(»;t борл 25-ч5; (1>о>!}гл нь!(о«опрочиого с tt>tëftл 5-10, фольга пластичного силл}<л 10-1 >, матрич- а

}иllf силлв ос1лльиое.. Пр<е feJt прочности и JfnJI<-I!of«}tat}pa}IJtetftftf состлиляет

11225 2%1л, л н !}nfl<.p(<иом 215 МПЛ при

307. Лрмировлнии. 2 тас>и. С: с}!11"» (>}<, рл сипло }(синь.<- ft)}ff ?????????????????? ????????.?????????????? ???????? ?? ft ??; ??????????????: ???????????? ?????????????????????? ctf,<????.?? ????” ????????????????(???? ?????????????? ????????????!?????? ?????????? ???????????????????????????? <.?????????? ?????????????????? p tfpytотношении компонентон, об.7.:

Лрмирующне волокна бора 25-45

Фольга высокопрочного сплава

Фолы.а пластичного сплава 10-15

Матричный силан Ост».!ьиое

Введение в композ!ии! нный ылтериал фольги высокопрочного

10-15

Остальное

Таблица 1

Содержание компонентов, об.X

Прочность, ИПа

Способ пластичный олок" высокоа бора прочный спнав матри ный долевая поперечная сплав

Предлагаемый

О! 969 ЛВ

5 10

8 t2 !

О !5

АДЗ 3

1196

1175

220

Известный

65

1085

190 ти нного сплана благодаря изотропности своих прочностных свойств п<нн,шлет поперечные прочностные харяктеристнки композиционного материлла.

Лля предотвращения разрушения высокопрочных хрупких армирующих волокон при контакте друг с другом или с высокопрочной фольгой между ними прокладывается фольга пластичного сплава или находится слой паап.щенного матричного сплава. !(роме того, фольга пластичного сплава явлнется плакирующим поверхностным слоем, поэтому ее содержание в компоэинпоннлм сплаве на 5-!ОХ выше, чем

Лольги высокопрочного сплава. укаэанный порядок укладки слоев в пакете композиционного материала обусловлен тем, что нет контакта армирующих волокон с высокопрочной фольгой или друг с другом, при этом не наблюдается разрушения армирующих волокон, непроваров, расслоений, хорошо заполняется мезволоконное пространство матрицей или фольгой пластичного сплава AB. Все зто способствует получению повышенных прочностных свойств.

Пример. Известный и предложенный композиционные материалы получают методом диффузионной сварки по следующему режиму: давление 50 МПа, время выдержки под давлением 30 мин, температура диффузионной сварки 515520 С..В качестве матричного сплава используют плаэменно-напиленный на армирующие волокна алюминиевый сплав АДЗЗ и АД-!. В табл. t и 2 приведены соотношения компонентов в предложенном и,известном композиционных материалах и результаты механических испытаний, Из представленных данных следует, что при одинаковом объемном содержании армирующих волокон и предлагаемой укладке монослоев повышение прочностных свойств для композиционного

1ð материала системы алюминий-бор составляет 4-87 и в поперечном направлении 15-40".

Формула изобретения

Многослойный композиционный мате5 риал, содержащий чередующиеся слои из непрерывных армирующих волокон бора и матричного алюминиевого сплава, отличающийся тем, что, с

20 целью повышения прочности материала в поперечном направлении к армирующим волокнам, он дополнительно содержит слои фольги пластичного и высокопрочного а нминиевых сплавов, располо25 женные при следующем чередовании последовательности слоев: фолЬга плас» . тичного сплава — армирующие волокна матричный сплав - фольга высокопрочного сплава — матричный сплав — армирующие волокна, при следующем соотношении компонентов, об;Х:

Армирующие волокна бора 25-45

Фольга высокопрочного алюминиевого сплава

Фольга пластичноro алюминиевого сплава

Матричный алюминиевый сплав

1633833,Продолжение табл.!

» «»«»»»

Содераание компонентов, об.X

Прочность ° МПа

Спосо олока бора астич и матрич- долевая ныйпоперечная соко очны яв с плав

Предлагаемый

В95 АМГ1 АД1

5 10 60

8 12 50

10 15 30

215 °

207

1116

1160

Известный

1015

182

5 65

Та блица 2

Порядок укладки монослоев

Предел пр оч н ос ти, МПа* долевом поперечном

АВ-волокно-АДЗЗ-01969"АДЗЗволокио-АВ-волокно-АДЗЗ01969-АДЗЗ"волокно-АВ

АВ-АДЗЗ-волокно-01969-волокно-АДЗЗ-АВ-ЛДЗЗ-волокно01969-волокно-АДЗЗ-АВ

АВ-волокно-АДЗЗ-АДЗЗ-волокно-01 969-АВ-01969-волакноАДЗ 3-ЛД 33-волоки о-АВ.1470

260

120

1040

135! 105

* Данные приведены для горячепрессованного состояния

Составитель Е.Хромушина

Техред М.Дидык Корректор С.Шевкун

Редактор M.Стрельникова

Заказ 2308 Тирам, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.упгород, ул. Гагарина, 101