Читателю, ознакомившемуся (хотя бы бегло) с предыдущим содержанием этой книги, должно быть, уже давно стало ясно, что высокие механические свойства композиционного материала на основе усов определяются прежде всего тем, что несущими армирующими элементами в нем являются супер прочные нитевидные кристаллы, а матрица-заполнитель служит для подавления трещин. Механизм сдвига на поверхности раздела компонентов осуществляет передачу нагрузок от матрицы к усам. Таким образом, в композиционных материалах нагрузка практически целиком падает на арматуру.

Концентрация напряжений сжатия у концов усов снижается, если их кончики заострены пли имеют завиток.

Какова же эффективность передачи нагрузок от матрицы на нитевидные кристаллы? Американские ученые Д. Шустер и Э. Скала считают, что такая эффективность зависит по крайней мере от семи факторов: 1) отношения длины уса к его диаметру, 2) объемной доли от общего объема образца, 3) отношения модулей упругости уса и матрицы, А) средней прочности уса, 5) ориентации нитевидных кристаллов относительно приложенной нагрузки, 6) размеров и форм усов, 7) физико-химических свойств поверхности раздела между усом и матрицей.

Однако дело усложняется еще тем, что в процессе изготовления композиционного материала свойства армирующих усов могут меняться, причем прочность усов в матрице может не совпадать с прочностью усов, взятых в изолированном от матрицы виде. Кроме того, прочность самой матрицы меняться после введения в нее нитевидных монокристаллов.