Файл: Алюминиевые и магниевые сплавы, армированные волокнами..pdf

Неконструкционные области применения композитов требуют управления физическими свойствами — электрическими, магнит­ ными, оптическими, термическими, акустическими, ядерными, хи­ мическими и т. д. Известно, что путем конструирования этих ма­ териалов возможно получение необычных свойств: можно созда­ вать, например, материалы, ферромагнитные в одном направлении и антиферромагнитные — в другом, или материал с высокой про­ водимостью в одном направлении и изоляционными свойствами — в другом. Создание такого сочетания оказывается возможным не только вследствие различия физических свойств материалов во­ локна и армирующей фазы, что позволяет комбинировать несколь­ ко материалов в одном образце, но и в результате следующих фак­ торов:

1) многонаправленного расположения армирующей фазы;

2)увеличения количества армирующих фаз (более чем одного вида арматуры);

3)изменения диаметра волокон (так, волокна диаметром не­ сколько микрон представляют значительный интерес, так как мо­ гут быть использованы, например, для ограничения размеров маг­ нитных доменов);

4)изменения объемной доли армирующих волокон;

5)управления состоянием материала на границе раздела матрица — армирующая фаза;

6)создания контролируемых градиентов определенных свойств

вобъеме путем регулирования локальной концентрации двух фаз и т. д.

Кнастоящему времени разработаны и применяются композит­ ные материалы для внеконструкционного использования. Эти ма­ териалы получены главным образом в условиях направленной кри­ сталлизации эвтектик. Так, эвтектическая композиция А1 —Al3Ni предполагается потенциальным материалом для использования ме­ ханически прочного электрического проводника [19]. Очевидно, что механические прочные электрические проводники из композитов мо­ гут быть получены и другими методами, не только путем эвтекти­ ческого затвердевания. Так, в [1] гипотетически рассмотрели ком­ позиционный электрический кабель с ничтожно малым скин-эффек­ том. Он состоит из концентрических труб переменной проводимости и материала диэлектрика, расположенного на определенных рас­ стояниях. Практически такой кабель может быть получен, если диэлектрическую матрицу армировать алюминиевой проволокой, покрытой AljjOg.

Путем управления свойствами поверхностей раздела в компо­ зиционных материалах возможно получение алюминиевых компо­ зитов с высоким вибропоглощением и особыми акустическими свойствами.

Большие перспективы в управлении физическими свойствами открываются также при использовании объемного армирования — трехмерных сеток или сеток других конфигураций.

197