ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ УГЛЕРОД-УГЛЕРОДНЫХ КОМПОЗИТОВ ФРИКЦИОННОГО НАЗНАЧЕНИЯ, ИЗГОТОВЛЕННЫХ АЭРОДИНАМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ, НА ОСНОВЕ ДИСКРЕТНЫХ ВОЛОКОН | Механика | композиционных | материалов и конструкций

ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ УГЛЕРОД-УГЛЕРОДНЫХ КОМПОЗИТОВ ФРИКЦИОННОГО НАЗНАЧЕНИЯ, ИЗГОТОВЛЕННЫХ АЭРОДИНАМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ, НА ОСНОВЕ ДИСКРЕТНЫХ ВОЛОКОН

, , ,

Аннотация:

Проектирование углерод-углеродных композитов (УУКМ) фрикционного назначения является важной задачей, поскольку существующие подходы применимы только к технологиям получения материалов с использованием непрерывного волокна в виде лент и тканей и не подходят для изделий с хаотичным армированием короткими волокнами, использование которых улучшает механические характеристики УУКМ как при статических, так и при динамических воздействиях. Также такая технология имеет экономические преимущества за счет использования более дешевого сырья и значительного сокращения времени стадии формования при наличии сопоставимых физико-механических и фрикционных свойств с УУКМ на основе иглопробивания. Для обеспечения прочности дискретно армированных фрикционных изделий необходимо обеспечивать требуемую эффективную длину углеродного волокна в жгутах, распределенных в объеме материала, за счет их оценки по степени разделения филаментов. В данной статье приведена зависимость критической длины жгута от количества его волокон, из которой выяснено, что критическая длина жгута устанавливает минимальное пороговое значение, при котором материал способен реализовать высокие прочностные характеристики. Указанные соотношения позволяют оценить минимально необходимую степень разделения жгута для заданной длины волокна. что позволит реализовать максимальную прочность материала с учетом технологических ограничений в степени разделения. Также предложены модели, позволяющие оценить технологические перспективы изготовления дискретно армированных углерод-углеродных материалов фрикционного назначения и прогнозировать их свойства. Показано влияние дополнительного армирования межжгутовых пространств композиционного материала на его износостойкость при высоких удельных энергиях трения.

1