книги из ГПНТБ / Конкин, А. А. Углеродные и другие жаростойкие волокнистые материалы

жидком топливе, для плазменных трубок, в качестве прокладок, подвергающихся воздействию температур до 2200 °С.

Композиции, изготовленные из углеродных и перечисленных ма­ териалов, сочетают ценные механические и физико-механические свойства углерода и окислов металлов или карбидов. BN-Волокно в опытных масштабах вырабатывается в виде штапельного волок­ на длиной до 37 мм и диаметром 5—7 мкм ,[8]. Вследствие по­ вреждения волокна на стадии кардочесания получить из него пря­ жу и текстильные изделия трудно. Поэтому борнитридное волокно перерабатывают в смеси с другими волокнами (с вискозным шта­ пельным волокном); применяют тройную смесь: BN-волокно, угле­ родное волокно и вискозное штапельное волокно, из которой удалось изготовить трикотажные и тканые материалы. Нетканые материа­ лы из чистого BN-волокна получаются прошивным способом.

BN-Волокно можно применять в чистом виде или в виде пла­ стиков. Ведутся интенсивные исследования по использованию это­ го волокна. При изготовлении композиций в качестве матрицы испытываются полимеры, металлы и керамика, но пока не решен вопрос об адгезии волокна к связующим. Из-за невысокой прочно­ сти волокна и низкой адгезии прочность фенопластов при изгибе (содержание волокна в пластике 60%) составляет всего лишь 6,9 кгс/мм2. Видимо, наиболее эффективно применение пластиков, армированных BN-волокном, к которым предъявляются высокие требования по электроизоляционным свойствам и теплопроводно­ сти.

Ниже сопоставляются свойства эпоксидных пластиков, содержа­ щих 30 объемн.% стеклянного или борнитридного волокна; при этом очевидны преимущества армирования борнитридным волок­ ном:

Попытки получить композиции борнитридное волокно— алю­ миний из-за плохой смачиваемости волокна расплавленным алюми­ нием не дали положительных результатов; после предварительного нанесения на BN-волокно тонкого слоя никеля возникшие трудно­ сти были преодолены. К преимуществам металлов, армированных BN-волокном, относится их повышенная прочность при высоких температурах. Композиции из BN-волокна, нитрида бора и кера-

373

* А с и A f —- модули, вычисленные дл я площади сечения соответственно композиции и волокна.

мического связующего (кремнезем + каолин) устойчивы к теплово­ му удару при температурах до 1900 °С. Предварительные опыты показали, что борнитридные пластики обладают хорошей абляци­ онной стойкостью.

Изыскиваются также возможности применения «чистого» BN-волокна или тканей [8], например тканей для защиты от теп­ лового удара при атомных взрывах и от потоков нейтронов; не­ тканых материалов, обладающих наименьшей проницаемостью по отношению к горящему фосфору, для защиты от зажигательных фосфорных бомб. Способность борнитридных волокон пропускать ультракороткие радиоволны дает возможность применять их для изготовления обтекателей антенн радиолокационных установок и изготовления аппаратуры, регистрирующей радиоволны; благода­ ря высокой хемостойкости они могут быть использованы при филь­ трации дымовых газов, агрессивных жидкостей и расплавленных металлов, в частности алюминия. Борнитридные волокна могут применяться в качестве электроизоляционного материала в гене­ раторах высокой мощности, а также для изготовления негорючей одежды. Исследуется стойкость BN-волокна к действию ядерного излучения и электронов высокой энергии. Предполагается исполь­ зовать эти волокна для изоляции каналов ускорителей элементар­ ных частиц. Перечисленные многие возможности использования BN-волокон должны быть проверены на практике, после чего вы­ явятся те области, в которых их применение будет наиболее оправ­ дано.

Металлические волокна могут применяться в качестве наполни­ телей композиций, придавая им большую теплопроводность, элек­ тропроводность, магнитные свойства и др.

Усы будут применяться для армирования полимеров, металлов

икерамики. Пока они выпускаются еще в ограниченных объемах,

истоимость их очень высока [16]. Изготовление композиций с при­ менением усов сопряжено с большими, непреодоленными пока трудностями: достижение параллельного расположения усов в ком­

374