В работах [4, 14, 15] приведен полный обзор свойств боро­вольфрамовых волокон с указанием дат опубликования этих сведений. В этом разделе будут кратко изложены положения этих обзоров и более подробно освещены имеющиеся новые данные.

За последнее десятилетие предел прочности при растяжении таких волокон повысился от 2756 МПа до >3445 МПа. Когда говорится о средней прочности, то имеется в виду усреднение по всей выпускаемой продукции, т. е. той, которая используется при создании КВМ.

На рис. 10.6 показана гистограмма прочности боровольфрамо­вых волокон диаметром 100 мкм (т. е. для волокон, которые выпускались на момент написания этой книги). Средняя проч­ность составляла 3445 МПа при нормальном отклонении 524 МПа, или 15%. Прочность боровольфрамового волокна диаметром 140 мкм несколько больше 3583 МПа. Гистограмма прочности боровольфрамового волокна с покрытием В4С (диаметр волокна 228

140 мкм) также представлена на рис. 10.6 и будет обсуждаться в п. 10.4. Приводятся данные [14] о том, что истинная прочность боровольфрамового волокна может превысить 6890 МПа, если удается исключить изгиб волокна при 'сжатии. Предел проч­ности на растяжение на малой базе (участка рубленного волокна) часто достигает 6890 МПа после удаления сердцевины из борного волокна, а также при увеличении предела текучести на границе сердцевина—бор.

В последние годы Льюисовский исследовательский центр [25, 26] по заданию НАСА провел такие работы и показал, что действительно может быть достигнут средний уровень прочности 6890 МПа. Метод производства волокна с такой прочностью заклю­чается в том, что борные моноволокна толщиной 125 мкм, полу­ченные осаждением бора на вольфрамовую проволоку толщиной 25 мкм, изготовляют при температуре на 100 °С ниже обычно применяемой температуры в боровольфрамовых реакторах. Во­локно, полученное таким способом, разрезают на три равные части. Затем волокно поме - пу щают сначала в раствор ' Н202 для удаления сердце­вины, после чего переносят в горячий раствор азотной кислоты для удаления де­фектов поверхности и скруг­лення острых выступов. В таких волокнах средний уро­вень прочности может суще­ственно превышать 6890МПа. Наметим два основных на­правления проводимых ис­следований: как максималь­ным образом реализовать прочность волокна в ком­позиционном материале и какие прочности композитов могут быть при этом достиг­нуты.

Предел прочности при растяжении боровольфрамо­вого волокна может возра­стать при уменьшении тол­щины внешнего слоя [27]. Такое увеличение прочности может сопровождаться умень­шением растягивающих на­пряжений на внутренней по - . верхности бора и возраста­нием сжимающих напряже-
ний на вольфрамовой сердцевине при удалении внешних участ­ков волокна, которые уменьшают деформацию сжатия. Дефекты, определяющие предел прочности при растяжении боровольфра- мовых волокон, возникают при производстве волокна либо в его основе, либо на границе бор—основа. Для повышения предела прочности волокон при растяжении необходимо стараться умень­шить продольные растягивающие напряжения и повысить сжи­мающие напряжения на границе с основой.