Композиционных материалов

Наряду с конструкционными и технологическими достоинствами имеют место и недостатки.

1. Детали из ПКМ крайне чувствительны к нагрузкам, действующим в направлениях, не совпадающих с направлением армирования, поскольку в этом случае прочность определяется свойствами матрицы, а все известные к настоящему времени полимерные матрицы имеют низкое разрушающее сопротивление. В силу этого наиболее распространенные композиты имеют невысокие показатели при межслоевом сдвиге и склонность к расслаиванию.

2. Невысокая теплостойкость ПКМ в сравнении с металлическими сплавами определяется, в основном, низкими показателями наиболее распространенных связующих на основе эпоксидных смол.

3. Сложность выполнения соединений. Большинство КМ не свариваются. Традиционные клепаные и болтовые швы существенно уступают по прочности и ресурсу таким же соединениям для металлических деталей. В некоторых случаях весь выигрыш в весе за счет высокой удельной прочности КМ сводится на нет из-за перетяжения стыковых узлов.

4. Сравнительно большие деформации и коробление изделий, возникающие вследствие технологических напряжений, сопутствующих процессам формования конструкций из ПКМ.

5. Значительный разброс механических характеристик и геометрических параметров последовательно изготовленных однотипных изделий. Этот факт является следствием того, что в технологии композитов механические характеристики материала формируются одновременно с приданием изделию геометрической формы. Такой технологический процесс управляется одновременно по многим параметрам. Отклонение хотя бы одного режима от номинального может привести к существенному снижению качества материала.

6. Сложность механической обработки. Из-за низкой теплопроводности КМ в зоне резания развивается высокая температура, приводящая к быстрому затуплению режущего инструмента. Неблагоприятным фактором является также неоднородность композита – арматура, обладающая очень высокой твердостью, чередуется с достаточно мягкой матрицей.

7. Высокая стоимость ПКМ. Осредненная по данным литературы цена приведена в табл.1.8.

8. Необходимость переоснащения производства и переквалификации кадров при освоении выпуска изделий из ПКМ.

Таблица 1.8

9. Вредное воздействие производственных процессов переработки ПКМ на организм человека и связанные с этим значительные расходы на обеспечение безопасных условий труда.

Совершенствование КМ и технологий их переработки уменьшает влияние этих недостатков, что позволяет в большей мере проявляться положительным особенностям этих материалов.