Справочник по композиционным материалам
Удлинение борных волокон
На ранних стадиях изучения борных волокон исследователи из «Тексако эксперимента [4, 14] наблюдали наличие в волокне остаточных напряжений, что приписывалось частично росту деформаций в процессе их получения. Было измерено удлинение бороволокон на основе вольфрама и УВ [16,20, 21]. Полученные результаты приведены на рис. 10.2. На рисунке видно, что повышение удлинения происходит с увеличением толщины осажденного бора и, более того, эта деформация превосходит деформацию разрушения УВ. В случае, когда осаждение проводилось на углеродное волокно, разрушение последнего происходило уже при толщине покрытия 22 мкм. На рис. 10.3 показан срез бороугле - родного моноволокна, хорошо иллюстрирующий этот механизм. Очевидно, что основа разрушается во многих точках во время нахождения волокна в реакторе всего за несколько сотен микро - 224
Секунд после образования инициирующей трещины. Первый разрыв происходит в наиболее слабом месте исходного волокна. Дальнейшие разрывы происходят в результате распространения ударной волны от инициирующего разрушения. Точки разрыва волокна основы разделены между собой расстоянием от нескольких единиц до многих сотен диаметров основы. Таким образом, конечные свойства борных волокон мало зависят от прочности волокон основы. Разрушение основы после образования борного волокна реализуется катастрофично. Однако множественные (равно как и однократный) разрывы углеволоконной основы приводят к повреждению внутренней поверхности борного волокна. В результате такого процесса образуются участки повышенных внутренних напряжений в боре, а это в свою очередь
|
Рис. 10.3. Микрофотография продольного участка бор оугл ер одного моноволокна» показывающая разрушение углеволоконной основы (метод «светящихся точек»): |
1 — окись алюминия; 2 эпоксидная матрица; 3 — углеродное моноволокио основы; 4 ™ слой бора
|
О 25 50 й, мкм |
8 П/р Дна. Любииа 225
Снижает свойства борных волокон. При использовании углеродного волокна в качестве основы не выпускаются борные волокна диаметром свыше 75 мкм, так как увеличение диаметра привело бы к ухудшению готового продукта из-за разрывов в углеродном волокне. В реакторе эти разрывы можно наблюдать как вспыхивающие точки на волокне. Возникает нечто похожее на нанизанные на волокно светящиеся точки. Это явление получило название «светящихся точек», или «светящихся щелей».
