Справочник по композиционным материалам

Применение борных волокон

Высокие механические свойства борных волокон, полученных методом осаждения бора, привлекли к этим волокнам внимание многих конструкторов. В результате борные волокна получили широкое распространение.

Их применение в сочетании с алюминиевой матрицей в само­летостроении способствовало снижению массы различных узлов военных и гражданских самолетов. В то же время с использова­нием этих волокон удалось создать очень качественный спортив­ный инвентарь: удобные и прочные ракетки для «большого» тенниса, клюшки для гольфа и т. д. В табл. 10.5 приведены все известные области применения волокон бора и карбида кремния. Однако этот список можно продолжить. Он, естественно, не мог отразить все исследования, которые ведутся как в частных, так и в государственных исследовательских организациях. Борные волокна применимы в боевых самолетах марки /М4 (фирма «Грум - ман энд аэроспейс»), /М5 (фирма «Дуглас») в количестве 66 и 98 кг соответственно. В обоих случаях бороэпоксидные слоистые пла­стики наклеивали на титан, а затем на хвостовое оперение, обра­зовывая обшивку горизонтальных стабилизаторов для /М4, горизонтальных и вертикальных стабилизаторов, а также ру­лей /М5. Частично боропластики использовались в конструкциях самолета так же, как углепластики, снижая, в то же время, стои­мость конструкции. Например, в хвостовом оперении самолета «Мираж-2000» использованы бороуглеродные гибридные компо­зиционные материалы. В этом случае реализуются высокие же­сткость и прочность борных волокон с осью армирования +45°, в то время как углеродные волокна хорошо выдерживают нагрузки на кручение и в различных арочных конструкциях. Вторым примером может служить применение бороволокон в горизон­тальных и вертикальных стабилизаторах бомбардировщика Б-1. Применение борографитовых пластиков было предпринято по решению правительственных организаций. Выше уже было ска­зано о преимуществах гибридных композитов: высокопрочные борные волокна хорошо выдерживают большие изгибные напря­жения (они могут быть успешно использованы в местах соедине­ний), в то время как углеродные волокна прекрасно работают на кручение и сжатие в арочных конструкциях.

Применение борных волокон улучшает усталостные свойства металлических компонент конструкций. Для этого, вместо того 246