Композиционный материал Советский патент 1991 года по МПК B64C7/00 B32B27/04 

Изобретение относится к композиционным материалам, которые могут применяться в авиационных и ракетных конструкциях.

Известны композиционные материалы, содержащие металлическую или неметаллическую матрицу и волокнистый наполнитель тканой или нетканой структуры. Высокие прочностные и жесткостные характеристики наполнителя (например, углеволокон, бороволокон и т.д.) обеспечивают высокие механические свойства композиционных материалов. Эти свойства учитывают при проектировании из композиционных материалов элементов силовых конструкций-обшивок, продольно-поперечного набора, узлов.

В местах конструкций, где действуют изгибные перерезывающие нагрузки и сосредоточенные усилия, к ком(позиционным материалам предъявляют требования повышенной прочности на сдвиг и смятие. Характеристики композиционных материалов на сдвиг и смятие зависят от материала матрицы. Так как механические свойства матрицы значительно хуже механических свойств наполнителя, то большая часть известных композиционных материалов имеет один

общий недостаток - малую прочность на сдвиг и смятие.

С целью устранения указанного недостатка предлагаемый композиционный материал выполнен со вставками, охватывающими каждое волокно наполнителя и локально вытесняющими матрицу композиционного материала вокруг волокон и между ними, причем отношение поверхности, занимаемой вставками, ко Е1сей поверхности материала составляет от 0,005 до 0.6.

Материал вставок имеет более высокие механические свойства, чем материал исходной матрицы.

На чертеже изображен образец из композиционного материала.

Р качестве основной матрицы 1 может быть использована, например, смола, а в качестве наполнителя 2 - углеволокна. Вставки 3, например, из алюминиевого сплава могут быть получены литьевым способом или плазменным напылением. При действии межслойного сдвига вставки в композиционном материале выполняют роль заклепок, увеличивая общую сдвиговую прочность материала.

.2

КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ, содержащий матрицу и наполнитель, отличающийся тем, что, с целью повышенийего прочности на сдвиг и смятие, композиционный материал выполнен со вставкями, охватывающими каждое волокно наполнителя и локально вытесняющими матрицу композиционного материала вокруг волокон и между ними, так, что отношение поверхности, занимаемой вставками, ко псей поверхности материала составляет от 0,005 до 0,6.