Dek 15, 2022 | 15:00 / Maraqlı məlumatlar
Rus alimləri sübut ediblər ki, alüminium matrisli və karbon lifli kompozitin davamlılığı onun komponentlərinin əlaqə gücündən asılıdır. Məlum olub ki, onlar arasındakı sərhədin davamlılığı azaldıqda, kompozitin davamlılığı, əksinə, çatların yayılmasının qarşısının alınması səbəbindən artır. İşdə təklif olunan bu hadisənin riyazi şərhi bu cür kompozitlərin xassələrini proqnozlaşdırmağa, eləcə də onların praktiki tətbiq dairəsini genişləndirməyə imkan verəcəkdir.
Aviasiyada, maşınqayırmada və gəmiqayırmada adi metallar əvəzinə tez-tez müxtəlif fiziki xassələrə malik bir neçə komponentdən ibarət kompozitlər istifadə olunur, məsələn,bu metal və qeyri-metalın birləşməsi ola bilər. Bu cür birləşmələr materiala onun tərkib hissələrinin malik olduğu xassələrdən fərqli yeni xassələr verir: daha çox bərklik, aşınmaya qarşı davamlılıq, elektromaqnit xassələri və s.
Kompozit materialların bir çox növləri var, onlardan biri lifli kompozit materiallardır. Onlar bərkitmək üçün zəruri olan ikinci komponentin nazik iplərinin batırıldığı bir matrisdən, yəni əsas materialdan ibarətdir. Beləliklə, matrisin rolunu polimerlər, metallar və ya keramika yerinə yetirə bilərlər. "Möhkəmləndirici" kimi adətən karbon, silisium karbid, bor və ya şüşə liflər istifadə olunur. Bu əlaqələndirmə nəticəsində kompozit yüksək möhkəmlik, sərtlik və daha yüngül çəki əldə edir, nəticədə ondan raketlərdə, təyyarələrdə və digər güc daşıyıcı strukturlarda istifadə edilə bilir.
Rusiya alimləri lifli kompozitin komponentləri arasındakı sərhədin xassələri dəyişdikdə onun möhkəmliyinin necə dəyişdiyini tədqiq ediblər. Müəlliflər matris kimi alüminium və qalay ərintisindən istifadə etdilər, karbon lifi isə möhkəmləndirici rolunu oynadı. Beləliklə, karbon sapları ultrasəs işlənməsinə məruz qalan metal ərintisindən keçmək şərtilə uzadıldı və nəticədə kompozit məftil yarandı. Fiziklər kompozit ayrılma sərhədinin xassələrini 300°C-dən 600°C-yə qədər qızdırılmaqla dəyişdirdilər. Bundan sonra alınan nümunələrin möhkəmliyini və dağılma xassələrini tədqiq etdilər.
Məlum oldu ki, temperatur artdıqca karbon liflərinin səthi kiçik alüminium karbid kristalları ilə örtülür. Nəticədə, komponentlər arasındakı sərhədin möhkəmliyi daha yüksək olur, lakin kompozit məftilin möhkəmliyi tədricən azalır. Komponentlər arasındakı güclü əlaqə ona gətirib çıxarır ki, yük altında olan materialda çat yarandıqda, o, yalnız ilkin yarandığı müstəvidə yayılır. Nəticədə, kompozit sürətlə dağılır. Əksinə, "zəif" sərhəd çatın artmasına mane olur və onun üçün bir növ dayandırıcı rolunu oynayır və onun yayılması mürəkkəb tragektoriya üzrə baş verir ki, bu da kompozitdəki lifin davamlılığ potensialını tam şəkildə sərf etməsinə imkan verir.
Tədqiqat kompozitin mexaniki xüsusiyyətlərini təyin edən ən vacib parametrlərdən birinin - sərhədin möhkəmliyini nümayiş etdirir. Bu məlumatların şərhi sayəsində metal matrisli lifli kompozitlərin möhkəmliyinin riyazi modelinin yaradılması istiqamətində irəli getmək mümkün olmuşdur.
Rusiya Elm Fondunun (REF) qrantı ilə dəstəklənən tədqiqatın nəticələri Metals jurnalında dərc olunub.
