|
В дисперсно-упрочненныхкомпозитах частицы начинают оказывать упрочняющее действие тогда, когда они ограничивают деформацию матрицы посредством механического стеснения. Это есть функция отношения расстояния между частицами к их диаметру, а также упругих характеристик матрицы и частиц.
В волокнистых композитах, как указывалось выше, включается два компонента - волокна и матрица, что дает высокую прочность на растяжение и изгиб. В этом убедимся, анализируя прочность волокнистого композита с помощью простой модели: выделенного из композита параллепипеда объемом, равным единице, армированного волокнами, расположенными параллельно (рис.2).

Рис.2. Расчетная схема простой модели композита
Стеклопластики с ориентированными волокнами (типа СВАМ стекловолокнистого анизотропного материала) обладают большей прочностью - при растяжении до 1000 МПа и легкостью - плотность 1,8-2 г/см . Обладая также химической стойкостью, этот материал эффективен для труб, емкостей и конструкций.
Имеются материалы, модуль упругости которых на порядок выше модуля упругости стекла. Проводятся работы по получению непрерывных волокон бора, карбида кремния, углерода, а также бездефектных кристаллов оксида алюминия (сапфира), Нитрида кремния и др. Стоимость таких волокон высокая и они в первую очередь будут применяться в тех областях, где стоимость материала второстепенна. Однако можно надеяться, что со временем стоимость новых материалов снизится и они будут доступными для строительной техники (как это произошло с алюминием).
|