Керамічні композиційні матеріали

Керамічні композиційні матеріали (ККМ) - матеріали, в яких матриця складається з кераміки, а арматура з металевих або неметалевих наповнювачів.

Армування керамічних матеріалів волокнами, а також металевими і керамічними дисперсними частинками дозволяє отримувати високоміцні композити.

Керамічні композиційні матеріали

Однак асортимент волокон, придатних для армування кераміки, обмежений властивостями вихідного матеріалу. Часто використовують металеві волокна. Опір розтягуванню зростає незначно, зате підвищується опір тепловим ударам - матеріал менше розтріскується при нагріванні, але можливі випадки, коли міцність матеріалу падає. Це залежить від співвідношення коефіцієнтів термічного розширення матриці і наповнювача.

Керамічні композиційні матеріали з металевими волокнами виготовляють методом гарячого пресування. Використовують волокна з вольфраму, молібдену, ніобію, стали. При армуванні утворюється пластична сітка, здатна створити цілісність кераміки після її розтріскування і зменшити ймовірність передчасного руйнування. Однак ККМ мають низьку стійкість до окислення при високій температурі.

Армування кераміки дисперсними металевими частинками призводить до нових матеріалів - кераміко-металевих (КЕРМЕТ) з підвищеною стійкістю, стійкістю щодо теплових ударів, з підвищеною теплопровідністю. Їх отримують обробкою суміші керамічних порошків з використанням методів порошкової металургії.

Керамічні композиційні матеріали

Металевої зв'язкою в КЕРМЕТ служать порошки нікелю, заліза, кобальту, хрому. Для роботи при температурі +450. 630 ° С використовують сплави на основі Аl20з (оксиду алюмінію), при температурі не вище +1000 ° С - застосовують кер- позначки на основі карбіду титану, при більш високих температурах - композиції на основі карбідів бору і кремнію.

Кермети на основі боридів перехідних металів (бормети) відрізняються високою жароміцних, використовують для виготовлення деталей ракетних двигунів.

Широко застосовують в промисловості магнітні, пористі і контактні матеріали, отримані методами порошкової металургії. З високотемпературних керметів виготовляють деталі для газових турбін, арматуру електропечей, деталі для ракетної і реактивної техніки. Тверді зносостійкі кермети використовують для виготовлення ріжучих інструментів і деталей.

Крім того, кермети застосовують в спеціальних областях техніки - це тепловиділяючі елементи атомних реакторів на основі оксиду урану, фрикційні матеріали для гальмівних пристроїв і т.д.

Схожі статті