Угольные волокна

Здесь О/ — напряжение в волокне, эффектом поперечной деформации, связанной с неодинаковостью коэффициента Пуассона, найдем, что при совместной и одинаковой деформации волокна и матрицы напряжения относятся как модули упругости. Полимерная матрица упруга вплоть до момента разрушения, отношение модуля упругости угольного волокна к модулю упругости эпоксидной смолы / = 40 ООО 350 = 114, когда напряжение в волокне равно пределу прочности порядка О/= 300 кгс/мм От = 300 114 = = 2,6 кгс/мм , тогда как предел прочности смолы порядка 7— 8 кгс/мм Этот простой подсчет, имеющий целью лишь оценку порядка величины, показывает, что волокна рвутся раньше, чем матрица. Это тем более относится к материалам с металлической [c.696]

Большая часть экспериментальной работы, выполненная в этом направлении, была проведена на стеклопластиках — эпоксидных или полиэфирных. Поскольку прочность стекла сама по себе зависит от времени (как показано в разд. II), многие полагают, что длительная прочность стеклопластиков связана лишь с длительной прочностью стекла. В [34] показано, что разрушение композита под нагрузкой может произойти, даже если прочность волокна не зависит от времени. К сожалению, большая часть экспериментальной работы в [34] осуществлена на стеклопластиках, но даже в этом случае экспериментальные результаты показывают, что принятая там модель разрушения (развиваемая здесь) справедлива. Кроме того, некоторые предварительные исследования по длительной прочности эпоксидных углепластиков показали, что этим материалам свойствен механизм задержки разрушения [33], хотя, по-видимому, угольные волокна и не подвержены статической усталости. Модель замедленного разрушения, которая ранее была опубликована в [34], будет рассмотрена ниже. [c.285]

Недавние эксперименты по усталости в условиях знакопеременного изгиба на композитах из никеля [11] и алюминия [8], армированных угольным волокном, показали, что их усталостная прочность относительно плохая. Этот факт свидетельствует о том, что разработка таких композитов находится на ранней стадии. [c.402]

Цель автора — обрисовать в общих чертах при помощи простых средств основные принципы, необходимые для понимания инженерами-проектировщиками сущности композиционных материалов. Можно полагать, что представленные концепции применимы к конструкциям или элементам конструкций из пластиков, армированных непрерывными или короткими стеклянными или угольными волокнами из бетона, армированного волокнами или стержнями из металлов, армированных керамическими волокнами или частицами, металлической проволокой или лентой. Схемы армирования композитов могут быть одно-, двух- или трехмерными некоторые из них уже применяются, другие находятся в стадии разработки. [c.9]

Эпоксидная смола, угольное волокно. [c.28]

Угольные волокна 243 Уран 130 [c.255]

При трении полимерных композиций с углеграфитовыми наполнителями образующиеся пленки чувствительны к попадающим на поверхности трения жидкостям. При попадании воды в случае трения нержавеющей стали по эпоксидной смоле, наполненной угольными волокнами, скорость изнашивания может возрастать в десятки и даже сотни раз, что объясняется оголением поверхности металла. [c.131]

Магний - угольное волокно 30-40 1.8 70 - 80 60-70 13 000-15 000 i [c.430]

Существенный недостаток всех полимерных композиций, в том числе и полиамидов, -низкая по сравнению с металлами теплопроводность, которая в какой-то мере возрастает при армировании угольными волокнами (до 25 %) [14]. [c.353]

Высокое абразивное воздействие наполнителей ПКМ (стеклянные, борные, угольные волокна) при резании в связи с их высокой твердостью (до 40...43 Ша) обусловливает малый период стойкости вследствие интенсивного изнашивания режущего инструмента геометрия режущего клина подвергается большим изменениям, оказывая значительное влияние на качество поверхности и размерную точность. [c.146]

Угольные нити применяют в качестве композиционных материалов с пластмассовым наполнителем (полиэфиры, эпоксидные смолы, фенопласты). Углеродные волокна превосходят по прочности стеклянные и металлические волокна, используемые для получения армированных пластиков. Эластичность углеродных волокон в 6 раз больше, чем у стеклянных, и в 4 раза больше, чем у современных армированных пластиков. Прочность графитового волокна 3—5 г/денье. [c.390]

В качестве армирующих компонентов наряду с асбестом иногда используют шлаковую или минеральную вату. Шлаковая вата не разрушается при температуре до 700° С, но в связи с хрупкостью и наличием в составе твердых включений (корольков), повреждающих поверхность фрикционного контртела, имеет ограниченное применение. Как армирующие компоненты применяют стеклянные, базальтовые, угольные и другие волокна. [c.108]

К этой же группе могут быть отнесены полиэфиры угольной кислоты или поликарбонаты. Из них можно готовить волокна, пленки бесцветные и прозрачные, литые и прессованные изде- [c.24]

ПДА Круглые Прямо- угольные а=1,16Н-4,1 6=5,1--7,4 0,15— 0,20 155 Провода, изолированные асбестовыми волокнами с помощью глифталевого лака [c.154]

Высокопрочные стеклянные, угольные и другие волокна обеспечивают прочность и жесткость слоистого плас- [c.169]

Критерии прочности и пластичности, рассмотренные в предыдущих параграфах, справедливы для традиционных конструкционных материалов — однородных и изотропных. Однако в последнее время в различных областях техники, в том числе и в строительстве, все большее распространение получают новые, так называемые ком-позиционные материалы (композиты). Композит представляет собой полимерную или металлическую матрицу, армированную высокопрочными волокнами (стеклянными, угольными и т. п.). Отличительными признаками этих материалов являются их неоднородность и, как правило, ярко выраженная анизотропия свойств. Последнее обстоятельство находит отражение в том числе и в прочностных свойствах композитов. [c.389]

В работе [20] также найдено, что анергия удара увеличивается с увеличением объемного содержания волокон, и ее величина мало чувствительна к надрезу. Было сделано важное наблюдение, заключающееся в том, что энергия удара нелинейно зависит от толщины образца это препятствует простому пересчету результатов по масштабной шкале. Подобное же исследование проведено в [63] на композитах, изготовленных из угольного волокна типа 2 Графил НТ (компания Коуртаулдс ) и двух типов смол. Показано, что обработанные волокна, имеющие более хорошую адгезию, обладают худшей способностью поглощать энергию удара. [c.323]

Возможными материалами бандажных колец могут быть титановые сплавы, применяемые для различных сборных конструкций. Использование титана, имеющего меньшую плотность, чем сталь,, дает то преимущество, что бандажное кольцо будет под меньщим напряжением. Однако титан имеет слишком низкий модуль упругости, а высокопрочные сплавы его также склонны к коррозии под напряжением, как и высокопрочные стали. Проблемы, связанные со сборными конструкциями колец, состоят почти исключительно в получении посадочных подгонок, которые обеспечивали бы стабильность бандажного кольца в процессе службы и зазор от изгиба медных обмоток. Высокопрочные конструкции могут быть получены при использовании пластмассовой замазки, связывающей полосы из аустенитной стали или угольных волокон. Кольца с малым отношением толщины к диаметру, изготовленные из армированной угольным волокном пластмассы и напряженные для длительной службы при 10 МН/м будут лучше сопротивляться кольцевым напряжениям, чем стальные. Однако свойства угольных волокон анизотропны, поэтому была разработана техника намотки, позволяющая получить некоторую прочность в продольном направлении, а это неизбежно уменьшает прочность кольца. [c.243]

Среди многообразных видов пластмасс особое место занимают высокопрочные полимерные композиционные материалы (ВКПМ), к которым можно отнести материалы, имеющие предел прочности при растяжении более 750—800 МПа. К ним относятся главным образом материалы, армирующим элементом которых являются стеклянные, полимерные, борные и угольные волокна, т. е. стекло-, органо-, боро-, углепластики (или карбопластики). Эти материалы при повышенной прочности обладают высокой абразивной способностью, что вызывает серьезные осложнения при их механической обработке. [c.3]

Абразивное воздействие наполнителя. Из всех видов пластмасс наибольшие трудности вызывает обработка ВКПМ, так как наполнителем в них являются стеклянные,, борные или угольные волокна, обладающие высокой твердостью и абразивной способностью. Наличие в зоне резания твердых составляющих приводит к абразивному износу инструмента, который при обработке некоторых ВКПМ, например боропластиков, имеет преобладающее значение. Следовательно, обработка резанием ВКПМ определяется во многом свойствами наполнителя. [c.19]

ОДНОГО И ТОГО же материала можно говорить не о постоянной характеристике, а о ее статистическом распределении. Если модуль упругости и предел текучести меняются в узких пределах и расчет по средним значениям достаточно достоверен, то прочность хрупких материалов и их структурных составляющих должна рассматриваться как случайная величина и отвлечься от ее статистического характера принципиально невозможно. Именно статистическая теория позволяет объяснить и оценить количественно так называемый масштабный эффект прочность большого изделия всегда оказывается меньше, чем прочность малой его модели (после пропорционального перерасчета, конечно). Изложение современных статистических теорий прочности заняло бы слишком много места, однако некоторые сведения нам представлялось необходимым сообщить. Эти сведения особенно существенны для понимания природы прочности современных композитных материалов, состоящих из полимерной или металлической матрицы, армированной угольным, борным илп иным высокопрочным волокном. Разброс свойств армирующих волокон довольно велик и для нопимания того, в какой мере эти свойства могут быть реализованы в композите, необходимо некоторое представление о статистической природе его прочности. Именно поэтому изложение элементов статистической теории будет дано ниже, в гл. 20. [c.654]

Кристаллические зерна бора растут на поверхности вольфрамовой нити, образуя ноликристаллическую структуру с радиальной ориентацией. Дефекты поверхности нити порождают неправильности кристаллической структуры и создают дефекты волокна, снижающие его прочность. Отсюда — высокие требования к чистоте поверхности вольфрамовой нити. Возможность замены вольфрама нитями из стеклоуглерода обсуждалась в литературе, некоторый практический опыт в этом направлении имеется, однако после нескольких лет работы и большой рекламы (фирма АВКО в США) борного волокна на угольной подложке на рынке практически нет. [c.687]

Так называемые статистические теории прочности были разработаны первоначально в целях описания результатов испытаний на усталость и предсказания прочности элементов машин, находящихся под действием переменных нагрузок. Краткие сведения об усталости были сообщены в одном из параграфов предпоследней главы ( 19.10). Здесь мы заметим, что результаты испытаний обнаруживают большой разброс, и поэтому современная точка зрения на расчет изделий состоит в том, что мы не можем с абсолютной достоверностью гарантировать прочность изделия, а можем лишь утверждать, что вероятность его разрушения достаточно мала. В основе одной из таких статистических теорий лежит гипотеза слабого звена. Существо этой гипотезы состоит в следующем. Тело мыслится составленным из большого числа структурных элементов, каждый из которых имеет свою локальную прочность. Разрушение всего тела в целом происходит тогда, когда выходит из строя хотя бы один структурный элемент. Для массивных тел такое предположение чрезмерно упрощает фактическое положение дел для разрушения тела как целого, вероятно, необходимо, чтобы вышла из строя некоторая группа элементов, именно так строятся более сложные и совершенные теории. Но для моноволокна гипотеза слабого звена правильно отражает существо дела. Прямое микроскопическое обследование поверхности волокна — борного, угольного или иного — показывает, что на волокне всегда имеются разного рода дефекты — мелкие и крупные. Эти дефекты расположены случайным образом. Прочность образца волокна длиной I определяется прочностью его наиболее слабого дефектного места и, таким образом, является случайной величиной. Результаты испытаний партии из некоторого достаточно большого числа волокон п представляются при помощи диаграмм, подобных изображенной на рис. 20.3.1. Число волокон, разорвавшихся при напряжен1[и, ле- [c.689]

Последняя из работ по сопротивлению баллистическому удару, о которой надо упомянуть, это работа [55], в которой исследованы обработанные и необработанные углепластики с большим объемным содержанием углерода. Двадцать четыре слоя одинаково расположенных высокопрочных угольных волокон были спрессованы в панель при помощи двух типов смол (Аралдит БУ 558 — ВРз 400 фирмы Киба-Гейджи и ЕВБА 4617 — метафенилендиа-мин Объединенной карбидной корпорации). Образцы испытывались на трехточечный изгиб до и после удара, и результаты сравнивались для определения влияния обработки волокна и типа смолы на поведение композита при ударе. [c.329]

Угольные ткани применяют для армированных покрытий и конструкционных углепластиков в тех случаях, когда определяюшим является стойкость в плавиковой или кремнефтористоводородной кислотах. Угольные ткани получают карбонизацией без доступа воздуха при высоких температурах вискозного или полиакрилонитрильного волокна. Наибольшее применение в противокоррозионной технике нашла ткань угольная УТМ-8 (ТУ 48-20-17—77) с разрывной нагрузкой по основе не менее 500 Н, а по утку 200 Н. [c.88]

Композиционные материалы с неметаллической матрицей нашли широкое применение. В качестве неметаллических матриц используют полимерные, углеродные и керамические материалы. Из полимерных матриц наибольшее распространение получили эпоксидная, фенолоформальдегидная и полиимидная. Угольные матрицы коксованные или пироуглеродные получают из синтетических полимеров, подвергнутых пиролизу. Матрица связывает композицию, придавая ей форму. Упрочнителями служат волокна стеклянные, углеродные, борные, органические, на основе нитевидных кристаллов (оксидов, карбидов, боридов, нитридов и др.), а также металлические (проволоки), обладающие высокой прочностью и жесткостью. [c.475]

Карбостекловолокниты содержат наряду с угольными стеклянные волокна, что удешевляет материал. Зависимость механических свойств модифицированного карбоволокнита от содержания углеродных волокон показана на рис. 225. [c.479]

Углеродные волокна формируются из трех различных ис ходных материалов вискозы, акриловых сополимеров и мезо фазной смолы. Исходным материалом для формирования угле-родо-графитовой матрицы таких композитов служат угольны деготь и нефтяные смолы, некоторые синтетические смолы или углерод, химически осажденный из паровой фазы. Исходные материалы не оптимизированы по своему составу. В процессе карбонизации угольного дегтя и нефтяных смол (при каталитическом крекинге сырой нефти) происходит образование некоторых упорядоченных фаз, оказывающих влияние на механические свойства композита. Большинство синтетических смол после карбонизации превращаются в хрупкий стекловидный углерод. Углерод, полученный химическим осаждением из паровой фазы, может суш.ествовать в нескольких морфологических модификациях (аморфной, столбчатой или пластинчатой), и конкретный вид морфологии матрицы определяется в основном условиями проведения эксперимента. [c.322]

В качестве исходного сырья для рыхловолокнистых материалов используются волокна а) органич. натуральные (хлопок, шерсть), искусственные и синтетич. (вискоза, капрон, нитрон, угольные, графитовые) б) неорганич. (асбестовое, стеклянное, каолиновое, кварцевое, кремнеземное, из шлака и др.). Для порошкообразных Т. л 3. р. м, используются углекислая магнезия, перлит, кремногель, аэрогель кремневой к-ты, сажа, диатомовая крошка, тугоплавкие окислы и др. [c.296]

Обработка резанием ВКПМ сопровождается обильным выделением большого количества стружки и пыли. Частички разрушенного армирующего материала (стекло, угольные и борные волокна и т. п.), смешанные с частицами затвердевшего связующего, рассеиваются в воздухе и загрязняют его. [c.168]

В качестве наполнителей, снижающих стоимость композиций, улучшающих их технические свойства (вязкость, тиксотропность, и др.) и повышающих эксплуатационные характеристики (прочность, адгезию, непроницаемость, химическую стойкость и т. п.), используют различные порошки (кварцевая мука, графит, тальк и пр.), волокна (асбестовые, стеклянные, углеграфитовые, борные, полипропиленовые и др.), ткани (стеклянные, синтетические, из угольных волокон) и листы (асбестовые). [c.225]

Современные композиционные материалы содержат в качестве наполнителей угольные и графитовые волокна (карбоволокниты) волокна оора (бороволокниты). [c.396]

Развитие конструкции отечественных реле-регуляторов шло в основном по пути уменьшения размеров и веса. Сравнительные размеры регуляторов напряжения основных базовых типов РР-12, РР-20 и РР-24 (фиг. 44) показывают, что современные реле-регуляторы значительно меньше послевоенных. Вес трехэлементного реле-регулятора РР-12 равен 3,5 кг, РР-20— 1,65 кг, РР-24 — 0,9 кг. В реле-регуляторе РР-24 применена упрощенная регулировка натяжения пружины путем подгибания кронштейна. Для повышения надежности недостаточно прочные и стабильные угольные сопротивления заменены проволочными нихромовыми, намотанными на каркас из стеклянного волокна. [c.91]

ПЛБД Круглые 0,38-5,2 Прямо- угольные о=0,9--5,5 6=2,1- -И,5 0,1-0.14 0,135- 0,18 105 105 Провода, изолированные одним слоем обмотки из лавсанового волокна и одним слоем обмотки из хлопчатобумажной пряжи [c.154]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...