Способ получения композиционных материалов

Способ получения композиционных материалов

Реферат

 

(19)SU(11)604363(13)A1(51)  МПК ⁵    _C22C1/09(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.12.2012 - прекратил действиеПошлина:

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области металлургии, преимущественно к распылению металлов для нанесения покрытий с целью получения прочных и легких композиционных материалов, используемых в авиационной, космической и судостроительной промышленности. Известен способ получения композиционных материалов напылением матричного материала на армирующие волокна. Однако данный способ не позволяет получать материалы в виде непрерывной ленты. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения композиционных материалов, заключающийся в том, что ленту-полуфабрикат композиционного материала алюминий-борное волокно получают напылением матричного материала на вращающийся барабан - подложку с предварительно уложенными на него армирующими волокнами. После напыления ленту снимают с барабана и разрезают ее по образующей. Недостатком данного способа является ограниченная длина полученных лент плазменных полуфабрикатов композиционных материалов, связанная с диаметром барабана-подложки. Целью изобретения является получение однослойной ленты неограниченной длины. Для этого подачу волокна на подложку осуществляют в виде непрерывно движущегося параллельного ряда волокон, напыление осуществляют в момент подачи волокна на подложку, а затем полученную ленту отделяют от подложки. Способ осуществления иллюстрируется чертежом. Шпули 1 с армирующими волокнами 2 в количестве, необходимом для получения заданной ширины ленты, устанавливают в устройстве, обеспечивающем определенный натяг волокна. После прохождения через устройство контроля 3 обрыва волокон и ряда направляющих 4, в которых формируют шаг волокон, последние поступают на металлическую поверхность вращающегося диска-подложки 5 с профилированными канавками, где производят плазменное напыление материала матрицы. Прижимной ролик, находящийся за участком напыления матрицы, обеспечивает плотный контакт волокон с цилиндрической поверхностью диска, перемещает и подает готовый полуфабрикат 6 в виде непрерывной ленты на приемное устройство 7. Шаг волокон, формируемый вне подложки, регулируют в зависимости от требований, предъявляемых к ленте в пределах от 0,11 до 0,18 мм. Количеством шпуль с волокнами, которые устанавливают в кассету, определяют ширину непрерывной композиционной ленты от 5 до 100 мм. При заданном шаге и фиксированной скорости движения волокон режимом работы плазматрона регулируют объемную долю армирующих волокон (об. % ) от 10 до 60. В качестве армирующих волокон используются волокна бора без покрытия и с различными покрытиями, волокна карбида кремния, волокна углеродные, а в качестве распыляемых матричных материалов-различные металлы, как например: алюминий, титан, медь, магний. П р и м е р. В кассете устанавливают 38 шпуль с волокнами бора без покрытия и с покрытиями. Механизм формирования шага волокна обеспечивает шаг волокна до места напыления, равный 0,13 мм. Проводят напыление матрицы из алюминия и его сплавов: Ам15, АЛ-2, В95, К48, Л16 в момент касания сформированного ряда волокон с профилированной подложкой. При скорости движения волокон 1 мм/с, дистанции напыления 100 мм и при мощности плазматрона 8 кВт объемная доля волокон в непрерывной композиционной ленте составляет 30 об. % . Ширина ленты 5 мм. Предлагаемый способ позволяет получать композиционный материал в виде непрерывной ленты, которая может быть использована в качестве усилительного элемента в различных конструкциях. (56) Алюминиевые и магниевые сплавы, армированные волокнами. М. : Наука, 1974, с. 48-49. Advanced Fibrous Reinforced Composites, 10 tk national Symposium and Exibit, horth Hollywood, 1966, how, 9-11.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий укладку с заданным шагом армирующего волокна на подложку с последующим плазменным напылением материала матрицы на волокна, отличающийся тем, что, с целью получения однослойной ленты неограниченной длины, подачу волокна на подложку осуществляют в виде непрерывно движущегося параллельного ряда волокон, напыление осуществляют в момент подачи волокна на подложку, а затем полученную ленту отделяют от подложки.

РИСУНКИ

Рисунок 1