Способ изготовления композиционных волокнистых материалов
Формула | Описание | Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Формула
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий брикетирование чередующихся предварительно уплотненных слоев порошка матрицы со слоями волокон, нагрев брикета в защитной среде, экструзию и отжиг, отличающийся тем, что, с целью повышения прочностных свойств, объем Oс волокон в слое выбирают по формуле
а слой матрицы изготавливают толщиной hпр, удовлетворяющей условию
где a, l ширина и длина композиционного слоя в материале;
А, L ширина и длина композиционного слоя в брикете;
Lкм, dб диаметры волокна в композиционном материале и брикете;
пр, б плотность слоя матрицы после предварительного уплотнения и брикетирования;
Кзап коэффициент заполнения слоя волокнами.
Описание
Для достижения поставленной цели предварительно уплотненные слои порошка матрицы, чередующиеся со слоями волокон, брикетируют, нагревают брикет в защитной среде, экструдируют и затем отжигают. При этом объем Qс волокон в слое выбирают по формуле
1 а слой матрицы изготавливают толщиной hпр, удовлетворяющей условию
> 1 где а, l ширина и длина композиционного слоя в материале;A, L ширина и длина композиционного слоя в брикете;
dкм, dб диаметры волокон в композиционном материале и в брикете;
пр, б плотности слоя матрицы после предварительного уплотнения и брикетирования;Кзап. коэффициент заполнения,
Изобретение иллюстрируется следующим примером.
Был изготовлен композиционный материал на основе железного порошка ПЖ4М2 (ГОСТ 9849-74) фракции до 160 мкм, армированного волокнами из стали марки сталь 55. Диаметр волокон в композиционном материале d км= 0,008 см, длина волокон lкм2,4 см, толщина композиционного слоя материала hкм 3 dкм 0,024 см, ширина слоя а 1,25 см, длина слоя l 25 см. Коэффициент заполнения слоя волокнами Кзап. 0,9. Горячая обработка заготовки композиционного материала осуществляется экструзией при степени обжатия
6. Объем волокон в слое при этом составил 0,18 см3, это удовлетворяет условию в формуле изобретения
1При нарушении этого условия объем волокон будет либо недостаточен для достижения заданной объемной доли, либо волокна будут соприкасаться между собой, что приведет к уменьшению прочности. В данном примере объемное содержание волокон в композиционном материале 24%
Прокаткой порошка матрицы получают листы толщиной hпр.0,075 см, шириной 3,1 см, длиной 5,0 см, плотностью
пр 5,6 г/см3. В пресс-форме устанавливают 52 слоя матрицы, между ними размещают волокна из стали марки сталь 55 диаметром dб 0,02 см, длиной lб 0,4 см с ориентацией вдоль длины слоев матрицы. Многослойную массу брикетируют подпрессовкой под давлением 500-550 МПа, выдерживая размер А 3,1 см, L 5 см. Затем брикет нагревают в защитной среде (водород) при 1050-1150оС в течение 0,5-0,75 ч и подвергают экструзии через коническую матрицу 2 
110о с коэффициентом вытяжки 6.При этом выполнение второго условия из формулы изобретения обеспечивает соотношение между суммарной массой предварительно уплотненного слоя матрицы, равной hпр.
пр. AL и слоя волокон Qс б одной стороны, и массой брикета dб б AL с другой, обеспечивающее заданную объемную долю волокон в готовом материале.Результаты испытаний материала, полученного по предложенному и известному способам, приведены в таблице.
В КМ, полученном известным способом, все волокна размещены в матрице с ориентацией, но их поперечные сечения не уменьшаются, материал имеет остаточную пористость.
В предложенном способе все волокна ориентированы, уменьшены в поперечном сечении, достигнута беспористая структура.
Изобретение относится к композиционным материалам, в частности к способам изготовления волокнистых композиционных материалов на металлической основе. Целью изобретения является повышение прочностных свойств композиционного материала. Предварительно уплотненные слои порошка матрицы, чередующиеся со слоями волокон, брикетируют, нагревают брикет в защитной среде, экструдируют и затем отжигают. При этом объем Qс волокон в слое выбирают по формуле 4Qс/(
aldкмKзал)=1, а слой матрицы изготавливают толщиной hпр, удовлетворяющей условию (hпр прA 
L+Ql б)/(dб бA L>1, где a, l ширина и длина композиционного слоя в материале; A, L ширина и длина композиционного слоя в брикете; dкм, dб диаметры волокна в композиционном материале и в брикете; пр, б плотности слоя матрицы после предварительного уплотнения и брикетирования; Kзап коэффициент заполнения. 1 табл. Рисунки
Заявка
4056619/02, 15.04.1986
Ереванский политехнический институт им. К. Маркса
Манукян Н. В, Шатворян Р. Б, Агбалян С. Г, Саркисян Н. К
МПК / Метки
МПК: C22C 1/09
Метки: волокнистых, композиционных
Опубликовано: 10.09.1995
Код ссылки
<a href="https://patents.su/0-1376587-sposob-izgotovleniya-kompozicionnykh-voloknistykh-materialov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ изготовления композиционных волокнистых материалов</a>
Способ определения разориентации углеродных волокон в композиционных материалах
Номер патента: 444100
Опубликовано: 25.09.1974
Авторы: Зорин, Котосонов, Кулаков
МПК: G01N 27/02
Метки: волокон, композиционных, материалах, разориентации, углеродных
...Магнитную анизотропию определяют по известному методу Кришнана, который дает разность двух главных магнитных восприимчивостей на грамм веса, Ввиду того, что магнитная восприимчивость является симметричным тензором второго ранга, анизотропию магнитной восприимчивости углеродного волокна связывают с анизотропией магнитной восприимчивости таких же волокон, распределенных в матрице композиционного материала следующим образом: где яп Я - средний квадрат синуса угла между осями волокон и осью симметрии их распределения в матрице;ЛхбМ - анизотропия магнитной восприимчивости волокон в матрице композиционного материала (единица СГС на грамм);Лхб - анизотропия магнитной восприимчивости волокна (единица СГС на грамм).ЛхбМ определяют из магнитной...
Способ определения температурного коэффицента линейного расширения полимерных матриц волокнистых композиционных материалов
Номер патента: 694803
Опубликовано: 30.10.1979
МПК: G01N 25/16
Метки: волокнистых, композиционных, коэффицента, линейного, матриц, полимерных, расширения, температурного
...и материала матрицы в образцах.ИспользОВяц 1 с;Вух Оорязцов с рдзпым объемным отцошсюсм цаполцителя к материалу Ятрпь позволяет исключить цз расчета ТКЛР материала матрицы модуль упругости матрицы ц цаполццтеля.Изготовление образцов с о.пцаковой площадью поверхцосгц на единц)у объс:,д Матсрцдлл матрицы и использование 0.- ного ц того жс нд: о,шцтсля вызвд;и необходимость 0 погм)са 51 м Обоих ОорлзОВ ОД 1 Ц 1 КОВ 1 ЯХ 31 КО-.СХ 211 ЦЧССКЦХ СВОЙСГВ материала матрицы, цзмснсцце которых ВЫЗЫВД(ТС 51 ВЛЦЯЦЦС) Ц;ГОЛЦПТСГ 51, ТЧ" как оно зависит от повсрхцостпой эцсрг и и площади поверхности наполпптеля.П р и м с р. Определение ТКЛР матрицы цз связующего ЗДТодцоцацравлеп- ЦОГО Стс(ЛОП,ДСТЦ(2 С ОТЦОШСЦЕ ПЛОЦД- ди овсрхцос ц стскловолокця,...
Способ изготовления композиционных материалов на основе меди и углеродных волокон
Номер патента: 489585
Опубликовано: 30.10.1975
Авторы: Дергунова, Козлов, Копьев, Кузьмин, Терентьева
Метки: волокон, композиционных, меди, основе, углеродных
...прочностных гВЙЙствПредложенный способ отличается от известного тем, что, с целью повышения физико- механических свойств, покрытие волокон медью осуществляют сначала химическим осаждением, затем электролптическим, а горячеепрессование проводят при температуре 920 -980 С и давлении 35 - 250 кг/см.Способ осуществляют следующим образом,5 Высокопрочные высокомодульные углеродные волокна окисляют на воздухе при температуре 500 С в течение 1 мпн, затем в течение 1 О мин их обрабатывают в подкисленномрастворе хлористого олова и в течение 5 мин1 О в растворе хлористого палладия прирН=3 - 4.Затем проводят химическое осаждение наволокна меди из раствора, в состав котороговходят: сернокислая медь, формалин, гидро 15 окись натрия, калий-натрий...
Способ резания брикетированных композиционных материалов и устройство для его осуществления
Номер патента: 1655969
Опубликовано: 15.06.1991
Метки: брикетированных, композиционных, резания
...органа происходит подплэвление материала в основании пропила и капли могут появляться на обеих стенках пропила. Возможно даже слияние этих капель в пропиле. Тогда возникает усилие Р 1, расположенное всегда нэ половине длины реального пропила перпендикулярно пропилу, стремящееся не дать отделиться отпиливаемому куску, Как всякая смачивающэя жидкость на поверхности твердого тела капля расплава битума на боковой поверхности пропила в битуме образует с поверхностью положительный угол поверхностного натяжения р 1, Из геометрии видно, что предельным состоянием, когда капля с нижней поверхности не самопроизвольно переходит на верхнюю поверхность, имеется такой угол наклона пропила р(предельный), при котором он в сумме с углом у, равен...
Способ определения адгезии волокна к связующему в композиционных материалах
Номер патента: 1758525
Опубликовано: 30.08.1992
МПК: G01N 19/04
Метки: адгезии, волокна, композиционных, материалах, связующему
...композиционного материала и определяется степенью наполнения, Предварительное формирование слоя волокон на цилиндрической подложке и соответствие толщины пленки связующего толщине прослойки вкомпозиционном материале и обуславливает повышение точности определения адгезии.Способ осуществляется следующим об разом.На цилиндрическом ролике формируется слой волокон. Затем из раствора или расплава на этот слой наносится пленка связующего. Испытуемое волокно приво дится в контакт с пленкой. Один конец испытуемого волокна соединяется с измерительным устройством для измерения натяжения, свободный конец нагружается грузами. Трение осуществляется при малых 15 скоростях скольжения 0,01 - 0,2 м/с и нагрузках 0,1-4 Н.Толщина формируемого на...
Предыдущий патент: Высоковольтный трансформатор тока с газовой изоляцией
Следующий патент: Устройство для определения степени минерализации скелета у сельскохозяйственных животных
Случайный патент: Адаптивный временной дискретизатор