Главная » Исследования » Исследование влияния базальтового волокна на тепловые свойства базальтовых композитов с металлической матрицей
Исследование влияния базальтового волокна на тепловые свойства базальтовых композитов с металлической матрицей

Исследование влияния базальтового волокна на тепловые свойства базальтовых композитов с металлической матрицей

В данной статье сообщается о результатах исследования коэффициента теплового расширения (КТР) композита с металлической матрицей Al7075, армированного базальтовой фиброй, в зависимости от температуры и характера армирования.

Количество армирующей фибры меняли в процентном соотношении от 2,5 до 10 мас. % с шагом 2,5%, а композиты производили методом жидкой металлургии. Изменение линейных размеров при колебаниях температуры записывали с помощью термомеханического анализатора, модель DuPont 943, и выражали в процентном соотношении (PLC). Исследования проводили в диапазоне температур от 50°C до 300°C с шагом 5°C как в циклах нагрева, так и охлаждения.

Результаты показали, что коэффициент теплового расширения значительно возрастает с повышением температуры, но снижается с увеличением содержания базальтового волокна. Этому явлению есть поясненение.

Коэффициент теплового расширения металлических композитов Al7075, армированных базальтовой фиброй систематически изучали с помощью термомеханического анализатора. Было установлено, что КТР у неармированного матричного сплава, а также у композита увеличивается с повышением температуры, но уменьшается при снижении содержания базальтовой фибры, что обусловлено высокой жесткостью армирующего волокна, изменением зернистости матричного сплава и плотностью дислокации в композите из-за различия КТР у матрицы и армирующего волокна.

Изменение размеров композита носило практически линейный характер при нарастании температур. В диапазоне 280-300°C размеры изменялись быстро, что связано с увеличением расстояний в кристаллической решетке. Было обнаружено, что остаточная тепловая деформация нарастает с увеличением процентного содержания базальтовой фибры. Анализ термических напряжений указывает на наличие значительных показателей термических напряжений в композитах, армированных базальтовой фиброй. Предельное увеличение значения КТР наблюдается в образцах композита, армированного базальтовой фиброй, по сравнению с литым материалом. Кроме того, значения КТР остаются практически неизменными в большом диапазоне температур у композитных материалов, армированных базальтовой фиброй, что считается преимуществом.

С. Ежил Ваннан, профессор, факультет машиностроения, Инженерный колледж HKBK, Карнатака, Индия;
Пол Вижиан С., профессор, факультет машиностроения, Висвесварайа университет, инженерный колледж, Университет Бангалора, Карнатака, Индия;
Р. Картигейанс, научный сотрудник, факультет машиностроения, Инженерный колледж Адхийамаан, Тамилнад, Индия.

О Olga Yurchenko

Olga Yurchenko
x

Читайте также

Механические свойства армированного базальтовыми волокнами композита на основе полисилоксановой матрицы при повышенных температурах

Механические свойства армированного базальтовыми волокнами композита на основе полисилоксановой матрицы при повышенных температурах

Исследованы механические свойства композитов с однонаправленным армированием базальтовым волокном на основе матрицы, полученной из прекурсоров ...