Волоконні МКМ

Для металевої матриці найчастіше використовують алю­міній, магній, титан, нікель, кобальт або сплави на їх основі. Армують МКМ високоміцними й високомодульними волокна­ми з бору, вуглецю, важкоплавких оксидів, карбідів, нітридів, а також волокнами зі сталі, берилію, вольфраму. З огляду на істотну відмінність властивостей матриці й волокон МКМ з однонапрямленими волокнами анізотропні і найміцніші вздовж волокон. Волокна за об'ємом займають в МКМ від 10 до 75 %, вони добре сприймають осьові навантаження. У зв'язку з цим орієнтація волокон повинна збігатись з напрямом найбільших напружень.

Для виготовленнл волоконних МКМ використовують рідкофазові (лиття) й твердофазові (деформування) процеси, порош­кові технології тощо.

У МКМ алюміній-вуглецеві волокна поєднуються низька густина матриці та арматури з високою міцністю і жорсткіс­тю волокон, внаслідок чого композит характеризується знач­ними питомою міцністю та жорсткістю. Окрім цього, вуглецеві волокна добре проводять тепло й електричний струм. Міцність вуглецевих волокон становить 1500...3500 МПа і більше.

Зі сплавів алюмінію, армованих сталевим і берилієвим дро­том, виготовляють деталі корпусів ракет й паливні баки літаль­них апаратів, МКМ, матрицею яких є технічний магній чи його сплави, мають високу питому міцність, а також добру хімічну трив­кість до більшості матеріалів волокон. Для армування матриці використовують волокна бору, вуглецю, оксиду алюмінію, кар­біду кремнію, сталевий і титановий дроти.

З волоконних композитних матеріалів на основі магнію виготовляють деталі літаків, космічних апаратів і ядерних реакторів.

Найважливіші в техніці МКМ на основі сплаву титану з алю­мінієм іванадієм {90 % Ті, 6 % А1, 4 % V), армовані волокнами бору, берилію, карбіду кремнію. Оскільки сплави титану навіть без армування характеризуються підвищеною питомою міцніс­тю, головна мета армування — збільшення модуля пружності й підвищення температурного інтервалу експлуатації МКМ до 700...800 °С.

МКМ на основі нікелю мають вищу окалиностійкість і жа­роміцність порівняно зі спеціальними нікелевими окалиностійкими й жароміцними сплавами. Зміцнювачами МКМ на ніке­левій основі можуть бути волокна вуглецю, оксиду й нітриду алюмінію, карбіду й нітриду кремнію, карбіду бору та дріт з тугоплавких металів.