авніших композиційних матеріалів. У ньому найтонші шари (іноді нитки) високовуглецевої сталі «склеєні» м'яким низьковуглецевої залізом.
Останнім часом матеріалознавці експериментують з метою створити більш зручні у виробництві, а значить - і більш дешеві матеріали. Досліджуються саморастущей кристалічні структури, склеєні в єдину масу полімерним клеєм (цементи з добавками водорозчинних клеїв), композиції з термопласту з короткими армуючими волоконцами та ін.
У нашій країні основи науки і розвитку технічних рішень в області волокнистих полімерних композитів були покладені в лабораторії армованих пластиків Інституту хімічної фізики ім.академіка Н. Н. Семеновим РАН. Тут був створений перший високоміцний вітчизняний композит - Свамі (скловолокнистий армований матеріал) і розроблені перші наукові основи одержання склопластиків.
2. Композиційний матеріал в авіаційній промисловості
. 1 Початок застосування
Композиційні матеріали привносять в авіацію багато корисного - вони збільшують міцність деталей, знижують їх вагу і схильність до корозії, а також дозволяють скоротити кількість деталей. У авіаційних двигунах композити теж знижують вагу, що тягне за собою економію палива.
З'явилися в тридцятих роках минулого століття склопластики відразу привернули увагу самолётостроітелей, причому спочатку вони застосовувалися для виготовлення формотворного оснащення. Компанія Douglas Aircraft першою використала склопластики на фенольному сполучному для виробництва штампів, на яких швидко і дешево отримувала дослідні зразки металевих деталей методом гідропресування.
Склопластик успішно застосовувався для стапелів, просторових кондукторів та інших технологічних пристроїв, необхідних для точного складання складних великогабаритних деталей літаків. Незабаром почали широко впроваджуватися ненасичені поліефіри, а перед Другою світовою війною з'явилися і перші епоксидні смоли, проторував композитам дорогу в хмари. Початок війни підштовхнуло розробки по застосуванню композитів в літакобудуванні. Наприклад, склопластикові обтічники дозволили знизити вагу легкого бомбардувальника Douglas А - 20, а паперово-шаруватий композит значно спростив виготовлення коробчатого шпангоута крила тренувального моноплана PT - 19. У 1942 році за рішенням уряду США на авіабазі Wright Patterson почалося широке вивчення композиційних матеріалів для застосування в авіації. У 1944 р там пройшов аеродинамічні випробування стеклопластіковий фюзеляж, а пізніше були виготовлені шість пар композитних крил для тренувальних літаків AT - 6 і BT - 15, які показали відмінні льотні якості. Саме в роки війни були розроблені такі прогресивні технології формувань, як намотування та напилення, з'явилися препреги і стільникові наповнювачі. Попит на ці роботи формувався державним замовленням, який стимулював приватні компанії до проведення інноваційних розробок в області новітніх технологій і матеріалів, що виявилося досить ефективним для становлення галузі композитів і літакобудування.
З початку п'ятдесятих склопластики все ширше застосовуються для виготовлення рулів, закрилків і різних обтічників. Але композити придалися не тільки для деталей планера: виявилося, що із склопластиків виходять чудові канали і трубопроводи самої складної конфігурації. Після війни тисячі невеликих фірм стали активно займатися конверсією авіаційних технологій в цивільному секторі: в 1947 році з'явився перший склопластиковий автомобіль, а до 1948 року кількість композитних катерів і яхт обчислювалося багатьма тисячами. Ентузіасти композитів деколи створювали справжні технічні шедеври. Компанія Convair Aircraft побудувала перший літаючий автомобіль (див. Малюнок 2.1.1), корпус і знімне оперення якого були виготовлені зі склопластику.
Рис. 2.1.1 Літаючий автомобіль компанії Convair Aircraft
Дослідний зразок піднявся в повітря 1 листопада 1947, але сміливим планам дати тисячам відставних військових пілотів можливість літати на власній машині не судилося виявилося збутися.
В кінці сорокових були розроблені нові технології формувань - вакуумний мішок, пултрузії, а також налагоджена намотування великогабаритних виробів, яка зіграла значну роль у гонці ракетних озброєнь. У 1961 році було отримано перше вуглецеве волокно, і через десятиліття вартість кілограма волокна знизилася в десятки разів.
У середині 50-х років ВПС США вирішили застосувати в авіабудуванні новий клас матеріалів - армовані композиційні матеріали. Треба було вивчити можливості їх виготовлення на основі нових видів волокон з високими міцності і пружними характеристиками. Практичне виробництво борних і вуглецевих волокон зумовило можливість створення композиційних матер...
