9.2.2. Жидкофазные методы

Жидкофазные процессы пропитки и направленной кристаллизации получения композитов дают возможность использовать в качестве мат­риц недеформируемые литейные сплавы и получать изделия сложной конфигурации без дополнительного формоизменения. Недостатком яв­ляется высокая реакционная способность большинства металлических расплавов в контакте с армирующими элементами.

По условиям пропитки жидкофазные методы можно разделить на несколько разновидностей: свободная пропитка при нормальном давле­нии; пропитка при повышенном давлении; вакуумное всасывание; комби­нированная с использованием давления и вакуума, центробежных сил и др.

Условия пропитки определяются реакционной способностью рас­плавленной матрицы и смачиваемостью наполнителя матрицей. Чем ниже реакционная способность матрицы, тем больше вероятность со-

хранения формы, структуры и свойств армирующего наполнителя. Со­блюдение требования хорошей смачиваемости волокон матрицей спо­собствует обеспечению наибольшей площади контакта на границе во­локно - матрица, а, следовательно, позволяет осуществлять наиболее прочную связь и эффективное перераспределение напряжений между компонентами. При несмачиваемости значительно увеличивается веро­ятность образования пустот и дефектных участков границы между во­локном и матрицей, а технология получения качественного МВКМ су­щественно усложняется.

Металлические матрицы, как правило, плохо смачивают керамиче­ские волокна и усы. Увеличить способность металлов, например никеля, смачивать керамику удается путем введения в расплав легирующих элементов Ti, Cr, Zr.

Химическое взаимодействие матричного расплава и армирующих волокон усложняет условия пропитки как в случае смачивания, так и в случае несмачивания. При этом из-за растворения волокна или воздей­ствия загрязняющих примесей и атмосферы может измениться поверх­ностное натяжение жидкой фазы или границы раздела между твердой и жидкой фазами.