СЛОИСТО-ВОЛОКНИСТЫЙ КОМПОЗИТ С МАТРИЦЕЙ НА ОСНОВЕ НИОБИЯ, АРМИРОВАННЫЙ УГЛЕРОДНЫМИ ВОЛОКНАМИ

Представлена технологическая схема получения высокотемпературного слоисто-волокнистого композитного материала твердофазным методом диффузионной сварки в вакууме под нагрузкой из заготовки с исходными послойно расположенными компонентами — фольгами ниобия и однонаправлено ориентированными углеродными волокнами. Процедуру формирования структуры композита выполняли в два этапа: с контролем структуры после первого этапа на связность ее компонентов и выполнением термообработки на втором этапе, завершающей технологический процесс. Исследованы структура композита в продольном и поперечном сечениях, а также поверхность разрушения с помощью растрового электронного микроскопа, оснащенного энергодисперсионным анализатором. Получены данные по распределению ниобия и углерода в поперечном сечении образцов. Структура включает слои твердых растворов углерода в ниобии, карбиды ниобия системы Nb–C, беспримесный ниобий, а также углеродные волокна. Образцы композита испытаны в условиях трехточечного изгиба и определена зависимость их прочности от температуры в интервале 20–1400°C. Величины прочности соответствуют требованиям к материалам такого рода, например, предназначенным в качестве конструкционных для изготовления деталей высокотемпературного тракта газотурбинных двигателей. Анализ кривых деформирования, полученных в результате испытаний образцов, показал нехрупкий характер разрушения композитного материала, содержащего хрупкие компоненты — карбиды и углеволокна, — что подтверждено морфологией поверхностей разрушения образцов.

ниобий, углеродные волокна, карбиды, твердый раствор, структура, граница раздела, трещиностойкость, температура, прочность, разрушение