Характеристики композитов, учитываемые при разработке летательных аппаратов
В книге имеется ряд таблиц, содержащих различные показатели композитов. Данные по механическим свойствам приведены в табл. 28.2 для большинства материалов, обычно используемых в авиации. Список специально предназначенных для авиации видов материалов приведен в табл. 28.3. В тех случаях, когда масса имеет первостепенное значение, следует отметить, что стекловолокниты обладают удельной прочностью, в 5—6 раз превышающей удельную прочность алюминия — основного материала, с которым обычно ведется сравнение. В тех случаях, когда требуется жесткость, принимают во внимание тот факт, что эпоксидные композиты с использованием углеродного и борного волокон обладают в 5 раз большей удельной жесткостью, чем алюминий. Композиты на основе арамидного волокна используются самостоятельно или в виде гибридного материала в сочетании с углеродным или стекловолокном, что дает наибольшую экономию масс в сочетании с промежуточной величиной жесткости.
28.2. Механические свойства некоторых конструкционных материалов
Материал |
Е, ГП« |
<7В, МПа |
Р, т/м* |
£/Р, 10' м |
"в/Р. 10" ы |
Стекловолокно: |
|||||
Е * |
72,3 |
3170 |
2,55 |
2,8 |
1,24 |
S * |
82,7 |
4130 |
2,50 |
3,3 |
1,65 |
Е ** |
51,7 |
1380 |
1,94 |
2,8 |
0,71 |
S** |
51,7 |
2070 |
1,94 |
2,8 |
1,07 |
Арамндиое волокно * |
137,8 |
3445 |
1,69 |
81 |
2,04 |
Арамидное волокно ** |
827 |
1930 |
1,40 |
3,6 |
1,38 |
Углеродное волокно: |
|||||
Высокомодульное * |
379 |
2070 |
1,90 |
19,8 |
1,09 |
Высокопрочное * |
241 |
2410 |
1,77 |
14,2 |
1,36 |
Высокомодульное ** |
207 |
930 |
1,61 |
13,2 |
0,58 |
Высокопрочное ** |
152 |
1410 |
1,50 |
10,4 |
0,94 |
Волокно: |
|||||
AS или T-300 * |
207 |
2760 |
1,85 |
11,2 |
1,49 |
AS или Т-300 ** |
117 |
1580 |
1,55 |
10,0 |
1,01 |
Борное волокно * |
143 |
2760 |
2,63 |
16,0 |
1,05 |
Борное волокно ** |
214 |
1420 |
2,08 |
10,4 |
0,73 |
Мартен ситно-стареющая |
193 |
2070 |
8,00 |
2,5 |
0,26 |
Сталь |
|||||
Алюминий 7075 |
68,9 |
565 |
2,77 |
2,5 |
0,20 |
Титановый сплав Ti-6A1-4V |
103 |
1070 |
4,29 |
0,97 |
1,0 |
Бериллий |
241 |
620 |
1,83 |
13,5 |
0,34 |
* Испытывали только волокна без матрицы. ** Испытывали волокно в эпоксидной матрице.
При м е ч а и и е. Волокна и композиты — одноиаправлены, металлы —; изотропны.
Материал