"Николай Жаворонков. Создано человеком (Серия "Эврика", про химию)" - читать интересную книгу автора

- не хочешь на повестке дня появился вопрос: какие же материалы можно
считать собственно конструкционными? Те, "традиционные", которым в
качестве основного свойства положено обладать заданной удельной прочностью
или жестокостью?
А если крайне важным для повседневной научной и инженерной практики
оказываются материалы с иными достоинствами, в которых на первый план
выступают то же абляционные свойства или повышенное сопротивление
коррозии, или, наконец, диэлектрические характеристики?
Вот и пришлось изменить "устав" конструкционных материалов, внося в
него поправки с учетом требовании развивающейся техники. Однако в
настоящее время и конструкционные (то есть используемые при
конструировании машин и аппаратов материалы о заранее определенными
конкретными свойствами), и специально синтезированные химией по заказу
различных отраслей науки и техники материалы все чаще называют общим
именем - новые. Сюда относят и композиционные материалы или, как их все
чаще сегодня называют, композиты.
Что же принято сегодня называть композиционными материалами? Это
материалы из металлической или неметаллической основы (матрицы) с заданным
распределением в ней упрочнителя. В качестве последнего могут выступать
всевозможные волокна и даже кристаллы. Прообразом композитов считается
железобетон.
Композиционных материалов сегодня множество, и "семейство" их постоянно
увеличивается, а основные их качества становятся все более разнообразными.
Всю эту богатейшую номенклатуру делят на несколько групп.
Наибольший интерес для техники и приоритетных направлений
научно-технического прогресса представляют армированные волокнами или
нитевидными кристаллами, и слоистые, где упрочнитель - материалы,
полученные путем прокатки или прессования. Разумеется, такое разделение
композитов весьма условно.
Среди новых материалов сотни любопытнейших.
Иные уже освоены промышленностью, другие стоят на заводских порогах,
ожидая применения. Взять, к примеру, конструкционную техническую керамику.
К ней, не преуменьшая ведущей роли металлических конструкционных
материалов, исследователи проявляют все больший интерес. Правда, речь идет
в данном случае не о традиционных видах керамических материалов, а о новых
материалах на основе специальной жаростойкой и ударопрочной керамики. В
настоящее время работы в этой области продвинулись вперед настолько, что,
по-видимому, в ближайшие годы именно они станут одним из важнейших
промышленных конструкционных материалов наряду с металлами, вяжущими
веществами на основе цемента и полимерами.
Основа специальной технической керамики - оксиды (окислы), нитриды,
карбиды, силициды, бориды и алюмосиликаты некоторых металлов. Большой
интерес, в частности, представляют нитриды кремния, бора и титана, оксиды
алюминия, кремния, бериллия, титана, цинка, циркония и других металлов,
карбиды кремния, бора, титана и т. п. Материалы на основе этих веществ
обладаю:
многими достоинствами: малый удельный вес, высокая прочность и
твердость, неограниченная сырьевая база (азот, кислород, кремний, углерод,
как известно, наиболее распространенные элементы в природе).
Одно из основных направлений исследований - повышение ударной вязкости