Волокнистые Методы изготовления

Рассмотрим кратко основные методы изготовления изделий из пластмасс. Реактопласты прессуют в пресс- формах прямым или литьевым способом. Схема прямого способа показана на рис. 6.4. При этом способе материал в виде таблеток, порошка или волокнистой массы закладывается в нагретую загрузочную камеру матрицы 2. С помощью пуансона 1 к нему прикладывается давление, материал размягчается и за счет теплоты < рма уплотняется, заполняет всю [c.216]

Взаимодействие наиболее эффективно протекает в композиционных материалах в процессе нагрева при их изготовлении, особенно жидкофазными способами, поэтому в ряде случаев предпочитают применять твердофазные технологические процессы, при которых в связи со сравнительно низкими температурами нагрева диффузия в значительной мере замедлена. Уменьшения взаимодействия матрицы с упрочнителем можно добиться разработкой высокоскоростных и низкотемпературных методов изготовления композиционных материалов. К таким методам изготовления композиций, при которых не успевают проходить диффузионные процессы и взаимодействие в такой мере, чтобы повлиять на снижение свойств, относятся взрывное прессование слоистых и волокнистых композиций [12], гидродинамическое горячее прессование [84] и другие методы твердофазного изготовления, например, композиционных материалов с никелевой матрицей, армированной вольфрамовой проволокой. Одним из наиболее прогрессивных методов изготовления композиционных материалов с металлическими волокнами является динамическое горячее прессование, при котором уплотнение волокнистых и слоистых композиций происходит под действием ударной нагрузки в течение долей секунды. [c.32]

Основными методами изготовления крупногабаритных изделий из слоистых и волокнистых пластиков являются способы контактного формования, напыления, центробежного формования и намотки. [c.289]

Горячее прессование — один из наиболее распространенных методов изготовления изделий из пластмасс. Ему предшествует предварительная подготовка прессматериалов (прессовочные порошки, волокнистые и слоистые прессовочные материалы). [c.44]

ПСМ, загущенные мылом, имеют волокнистую природу. Структура волокон зависит преимущественно от типа применяемого мыла и метода изготовления. Длина волокон может быть небольшой при этом получают гладкую маслянистую текстуру. Этот тип текстуры, в частности, имеет преимущество при смазке подшипников, когда требуется низкое вязкостное сопротивление. Длинноволокнистый тип текстуры благоприятен в тех случаях, когда механизм работает на высоких скоростях и существует тенденция к сбросу ПСМ под действием центробежной силы. [c.52]

Все перечисленные теории применяются или могут быть применены к расчету оболочек из композиционных материалов. Однако из-за дополнительных трудностей, связанных с учетом анизотропии материала и наличием смешанных коэффициентов жесткости, предпочтение, как правило, отдается более простым теориям. Например, для сосудов давления, изготовленных из волокнистых материалов методом намотки, был разработан упрощенный вариант безмоментной теории, названный сетчатым анализом. Эта теория основана на упрощенной модели композиционного материала, согласно которой считается, что нагрузка воспринимается только волокнами, а жесткость связующего не учитывается [315]. [c.216]

В процессе изготовления волокнистых композитов на поверхности раздела возникают остаточные напряжения. Для исследования этих напряжений и оценки влияния их на прочность адгезионной связи получили развитие как экспериментальные, так и аналитические методы. [c.65]

Рассмотрим некоторые наиболее типичные процессы при изготовлении волокнистых композиционных материалов с использованием методов порошковой металлургии. [c.150]

Принципиальная технологическая схема изготовления волокнистых композиционных материалов с использованием метода плазменного напыления матрицы состоит из следующих операций 1) укладки волокон, например, на металлическую фольгу [c.171]

Насыщение пироуглеродом по методу термического градиента осуществляют следующим образом. Волокнистую заготовку с внутренним отверстием помещают на графитовый или молибденовый стержень. Нагрев осуществляют с помощью индукционной катушки, внутри которой находится заготовка, или прямым пропусканием тока через стержень. В результате наиболее высокую температуру имеет внутренняя часть волокнистой заготовки, примыкающая к стержню. Наружная часть соприкасается с более холодной окружающей средой, вследствие чего возникает температурный градиент по толщине подложки. Пироуглерод осаждается вначале во внутренних областях заготовки, затем его осаждение прогрессирует радиально по мере прогрева до конечной температуры реакции. Этот метод обычно ограничен изготовлением одной детали. [c.53]

Все, показанные на рис. 1.33 виды полуфабрикатов можно изготавливать методом непрерывного литья. В ряде случаев требуется предварительное нанесение технологических покрытий на волокна с помощью химического осаждения из растворов или парогазовых смесей. Простейшие ленточные полуфабрикаты удобно получать методом плазменного напыления матричных сплавов на ряды моноволокон или волокнистые препреги. Для их изготовления используют термокомпрессионное горячее прессование — способ, позволяющий получать ленточный фольговый полуфабрикат, армированный одним или несколькими рядами волокон ограниченной длины. Прутки [c.54]

В заключение необходимо отметить, что приведенные примеры расчета методами теории фракталов сложных нелинейных взаимосвязей параметров структуры и физико-механических свойств стохастической волокнистой системы целиком базируются на учете флуктуаций плотности и подчеркивают их определяющую роль в технологических процессах изготовления композиционных материалов. [c.237]

Достижение требуемой ориентации волокнистого наполнителя в стенке изделия является самой сложной задачей. В этом плане метод намотки открывает широкие возможности. Выбор оптимальных углов намотки в сочетании с требуемым технологическим натяжением арматуры позволяет придать материалу изделий свойства, наиболее полно отвечающие характеру внешних нагрузок. На рис. 7.7.3 и рис. 7.7.4 приведены наиболее распространенные схемы укладки армирующих волокон при изготовлении различных оболочек. [c.759]

Композиционные порошкообразные и волокнистые пластмассы представляют собой композиции преимущественно на основе термореактивных смол и наполнителей древесной муки, слюды, кварца и волокон растительного и минерального происхождения. Они применяются преимущественно для изготовления сравнительно небольших деталей методом горячего прессования. Слоистые пластики представляют собой композиции, состоящие из смолы и слоистого наполнителя (хлопчатобумажная, асбестовая, стеклянная, ткани, бумага и древесный шпон). Они применяются для изготовления деталей различных размеров, плит, труб и заготовок путём прессования или методом механической обработки. [c.295]

Широкое применение нашли линейные кристаллические полимеры, обладающие высокой механической прочностью и гибкостью, например волокнистые материалы природные (целлюлоза, шелк), синтетические (капрон, лавсан). Они применяются в виде тканей, лент, бумаги, пряжи, лакотканей, нитей для оплетки обмоточных проводов. Методом формования изготовляют нити из расплава Термопластичные материалы позволяют применять высокопроизводительный метод экструзии для изготовления изделий кабельной изоляции. [c.60]

Среди многослойных конструкций, выполненных из композитов, оболочки вращения занимают особое место, поскольку они весьма технологичны при изготовлении естественным для волокнистых композитов методом — методом намотки. С точки зрения расчета многослойных конструкций, оболочки вращения являются достаточно простыми объектами исследования, поскольку модельное представление о распределении деформаций в трансверсальном направлении и периодичность решений по окружной координате позволяют свести решение трехмерной задачи теории упругости к последовательности решений одномерных краевых задач. При расчете на ЭВМ наиболее удобной формой представления разрешающих дифференциальных уравнений одномерных задач являются системы дифференциальных уравнений первого порядка, или канонические системы. Для таких систем разработаны стандартные программы интегрирования, а также различные вычислительные приемы, обеспечивающие достаточную точность решения [1, 2, [c.376]

Методы выполнения технологических процессов. Формообразование — изготовление заготовки или изделия из жидких, порошкообразных или волокнистых материалов. Виды формообразования [c.9]

Стекловолокнит АГ-4 представляет собой волокнистый прессовочный материал, изготовленный на основе фенольно-формальдегидной СМОЛЫ из стеклянного волокна с диаметром нитей 0,007— 0,009 мм. Он применяется для получения изделий в основном методом прямого прессования и выпускается двух видов в зависимости от вида наполнителя марки С (АГ-4С) и марки В (АГ-4В). [c.23]

Пластическими массами называются твердые материалы, которые на определенной стадии изготовления приобретают пластические свойства и в этом состоянии из них могут быть получены (методом прессования или литья) изделия заданной формы. Пластические массы (пластмассы) представляют собой композиционные материалы, состоящие из какого-либо связующего вещества (высокополимерное вещество), наполнителей, красителей, пластифицирующих и других веществ. Отдельные виды пластмасс могут быть высокополимерными веществами, не содержащими наполнителей. Применение наполнителей позволяет повысить механическую прочность пластмасс и одновременно уменьшить объемную усадку изготовляемых пластмассовых изделий. Волокнистые наполнители (асбестовое и стеклянное волокна, хлопковые очесы и др.) значительно увеличивают механическую прочность пластмасс. Неорганические наполнители (слюда, кварцевая мука, стеклянное волокно и др.) повышают коэффициент теплопроводности пластмасс и увеличивают их нагревостойкость. Содержание в пластмассах наполнителей находится в пределах от 40 до 70%. Пластификаторы вводятся в пластмассы для снижения их хрупкости. Тип применяемого связующего, наполнителей и других компонентов пластмасс определяет текучесть, скорость прессования, водопоглощение, механические и электрические характеристики. [c.75]

Намотанные изделия представляют собой твердые трубки и цилиндры, изготовленные методом намотки на металлические круглые оправки каких-либо волокнистых материалов, предварительно обработанных связующим веществом (смола, лак). [c.99]

Достижение требуемой ориентации волокнистого наполнителя в стенке изделия является практически самой сложной задачей. В этом плане метод намотки дает наибольшие возможности. Выбор оптимальных углов намотки в сочетании с требуемым технологическим натяжением арматуры позволяет придать материалу изделий анизотропию свойств, наиболее полно отвечающую характеру внешних нагрузок, испытываемых изделием в процессе эксплуатации. Например, при изготовлении труб или цилиндрических сосудов, в которых во время их работы отношение нормального тангенциального напряжения к продольному составляет 2 1, армирующие волокна можно расположить так, что получится [c.236]

Фенопласты — пластмассы на основе фенольных смол. В зависимости от технологии изготовления могут быть термопластичными и термореактивными. В сочетании с различными наполнителями получают фенопласты общетехнического назначения, электроизоляционные, жаростойкие, волокнистые, фрикционные и др. В качестве наполнителей применяют порошкообразные, волокнистые и слоистые материалы. Детали из фенопластов изготовляются методом горячего прессования при температуре 150... 200 С и давлении 15...120 МПа. При этом получают готовые изделия, не требующие механической обработки. [c.144]

Пластмассы с волокнистым наполнителем (хлопковая целлюлоза, асбестовое и стеклянное волокно, шерстяные очесы) также термо-реактивны. По прочности они уступают слоистым материалам, но превосходят их по технологичности и экономичности изготовления деталей машин. Из пластмасс с волокнистым наполнителем детали сложной формы можно наготовить методами обычного и литьевого [c.195]

I — более аффективное использование традиционных материалов, таких, как алюминий и полихлорвиниловая пена, и более целенаправленное использование перспективных материалов, например волокнистых композиционных материалов II — применение аффективных процессов соединения, таких, как склейка, и новые методы изготовления, например, ав-томатияеская прокатка, экструзия и намотка волокон III — развитие новейших идей использования конструкционных материалов, обеспечивающих одновременно сопротивляемость распространению трещины, стойкость при катастрофах и другие характеристики, а также упрощающих изготовление и снижающих затраты IV — результат взаимосвязи усовершенствование подсистем транспортных средств (корпуса, передачи, мосты и др.), характеризующееся снижением массы, затрат на изготовление, требований к мощности двигателя и тормозному оборудованию, а также повышением срока службы, безопасности, надежности, способности к вторичной переработке [c.190]

Были исследованы образцы трех групп волокнистых материалов, изготовленных методом горячего прессования вязаных проволочных сеток типа кулирная гладь (диаметр проволоки молибдена и вольфрама составлял 20—100 мкм) [c.249]

Многие изделия из волокнистых ПКМ могут быть изготовлены несколькими методами. Выбор метода изготовления и параметров технологического режима огфеделяется природой полимерного связутощего и армирующих волокон, текстильной формой армировки, геометрией изделия, условиями его эксплуатации и вьггекающими из них техническими требованиями к материалу. [c.140]

В качестве исходного материала использовали волокнистую композицию, изготовленную методом роликовой сварки листа из сплава ЭИ435 и проволоки диаметром [c.188]

Этот метод интенсификации позволяет с помощью однофазного теплоносителя охлаждать сплошную стенку, подверженную воздействию больших тепловых потоков, например при конвективном охлаждении стенок ракетных двигателей (рис. 1.8) и лопаток их газовых турбин, элементов электронной аппаратуры и других теплонапряженных устройств. В частности, за счет охлаждения прокачкой воды через проницаемую подложку может быть обеспечена надежная рабрта лазерного отражателя. Такой способ охлаждения в настоящее время - единственный при малых размерах или сложной форме нагреваемых конструкций, в которых невозможно выполнить каналы для охладителя. Например, лопатки малых газовых турбин ракетньи двигателей с максимальной толщиной профиля порядка 3 мм, хордой около 2 см и длиной от 1 до 2 см обычно не охлаждаются, что ограничивает температуру газового потока и эффективность таких турбин. Изготовление лопаток из волокнистого металла 1 (рис. 1.9), покрытого снаружи тонким герметичным слоем керамики 2 и охлаждаемого продольным потоком газа, вытекающего через вершину, позволяет снять эти ограничения. [c.12]

Чтобы понимать особенности поведения композитных материалов при нагружении в упругопластической области, необходимо разобраться в роли поверхности раздела как элемента структуры, передающего напряжения от матрицы к упрочнителю кюмпо-зита. Классификация поверхности раздела может быть основана на различных принципах. С физико-химической точки зрения различают следующие типы связи (по отдельности или в совокупности) механическую путем смачивания и растворения окисную обменно-реакционную смешанные связи [58]. В зависимости от способа изготовления или выращивания композита можно выделить две основные группы поверхностей раздела в композитах, полученных направленной кристаллизацией (in-situ), и в волокнистых композитах, армированных проволокой или волокнами и изготовленных путем диффузионной сварки, пропитки жидким металлом или методом электроосаждения. В композитах, изготовленных направленной кристаллизацией, фазы находятся практически в равновесии тем не менее в них возможна физикохимическая нестабильность [4, 74], которая приводит к сфероиди-зации или огрублению структуры при незначительном изменении состава и количества какой-либо фазы. Иная ситуация имеет место в волокнистых композитах — различие химических потенциалов в окрестности поверхности раздела является движущей силой химической реакции и (или) диффузии, а эти процессы могут приводить к изменению состава и объемной доли каждой фазы. [c.232]

В процессе изготовления волокнистых композитов в компонентах и на границе раздела неизбежно возникают остаточные микронапряжения. Возникновение остаточных микронапряжений обусловлено двумя основными причинами (1) различием в коэффициентах термического расширения компонентов и (2) повьппен-ной температурой, необходимой для отверждения композита. Для исследования остаточных микронапряжений развиты и экспериментальные, и теоретические методы [10]. В настоящем разделе мы будем интересоваться величиной этих напряжений в связи с их возможным влиянием как на свойства матрицы в композите, так и на истинное напряженное состояние, вызванное приложенной механической нагрузкой. [c.156]

Если менять материалы, из которых изготавливается волокно, или метод их изготовления, то можно получить волокна бора с различными свойствами. Исследование механических свойств нескольких борных волокон было осуществлено в [22] полученные результаты дали большой разброс прочностных свойств для каждого типа волокна. Этот разброс есть следствие потери пластичности, когда дефекты в материале приводят к катастрофическому разрушению при относительно низких напряжениях. Гистограмма значений прочности на растяжение для двух типов непрерывных борных волокон показана на рис. 3. Один тип низкого качества, а другой — высокого. Приведены результаты для волокон в состоянии поставки и для протравленных волокон, в которых влияние поверхностных дефектов сведено к минимуму. При анализе временньгх свойств прочности волокнистых композитов, армированных борными волокнами, необходимо помнить о форме функции распределения прочности. [c.272]

Несмотря на то, что наиболее рациональной формой маховика как аккумулятора энергии является диск равной прочности [1, 4], наиболее перспективной формой его следует считать, по-видимому, тонкий обод, так как это позволяет изготовлять его из наиболее прочных волокнистых или слоистых материалов — лент [2], волокон из материалов с высокой удельной прочностью [3]. Подобные маховики способны накопить, согласно расчету, энергию, соизмеримую с полезной энергией горючего даже без учета веса, двигателя внутреннего сгорания. Между тем, прочностно-энерге-тический расчет таких маховиков, производимый обычными методами, дает большую погрешность, связанную со значительным удлинением высокопрочного материала при нагружении. Этому способствует как высокая прочность волокон, так и малый модуль упругости некоторых из них (например, изготовленных из волокна SiOa). Удлинение обода маховика вызывает изменение момента инерции, а следовательно, и запаса энергии в нем, что ведет к дальнейшему возрастанию напряжений и т. д. [c.28]

Применение высокоэффективных теплоизоляционных материалов позволя-ет использовать интенсифицированные технологические процессы и повышает экономичность и улучшает эксплуатационные качества различных соору-, жений, машин, приборов и т. д. Весьма перспективным является промышленное освоение тонкодисперсных материалов со сверхнизкой теплопроводностью, имеющих зернистую, ячеистую и волокнистую структуру (аэрогелей, кремнегелёй, пенопластмасс, стекловолокна). Для этого необходима дальнейшая разработка теории тепло-переноса-в тонкопористых и вакуумируемых дйсперсных материалах, создание методов технологического расчета, изготовления и контроля таких веществ. [c.228]

За последние годы был опубликован ряд работ, посвященных систематическим исследованиям тепло- и электропроводности композиционных материалов, в которых кроме экспериментальных данных о свойствах композиционных материалов содержится информация о соответствующих свойствах волокнистых наполнителей и матриц, а также приводятся методы и условия изготовления образцов для испытаний. Результаты этих исследований были положены в основу полуэмпирического корреляцибиого метода, который рассмотрен ниже. [c.287]

Волокнистые композиты получают разными методами. К ним относятся пропитка пучка волокон жидкими расплавами алюминия и магния с низкой температурой плавления, плазменное напыление, применение методов горячего прессования, иногда с последующей гидроэкструзией или прокаткой заготовок. При армировании непрерывными волокнами композиций типа сэндвич , состоящих из чередующихся слоев алюминиевой фольги и волокон, применяют прокатку, горячее прессование, сварку взрывом, диффузионную сварку. Отливка прутков и труб, армированных высокопрочными волокнами, производится из жидкометаллической фазы. Пучок волокон непре-рьгоно проходит через ванну с расплавом и пропитывается под давлением жидким алюминием, магнием или жидкой смолой в случае изготовления полимерного материала. При выходе из пропиточной ванны волокна соединяются и пропускаются через фильфу, формирующую пруток или трубу. Этот метод обеспечивает максимальное наполнение композита волокнами (до 85 %), их однородное распределение в поперечном сечении и непрерывность процесса. [c.872]

Передовой технологией, идущей на смену контактному формованию, при изготовлении элементов крупногабаритных конструкций из волокнистых ПКМ, является трансферное, или i rM-формование (иначе — пропитка под давлением волокнистого наполнителя, уложенного в закрытой форме) [19]. Метод обеспечивает экологическую чистоту, повышенную производительность, высокое качество изделий. Применяя выкладку сухого волокнистого наполнителя, можно добиться большей точности в укладке слоев с более точным контролем массы и толщины. Соотношение содержания волокно/матрица составляет 70/30% по сравнению с 40/60% при контактном формовании. Передовые позиции в этой технологии занимает фирма Plaste h Thermoset Te toni s Ltd (Великобритания). [c.560]

Пористость зависит от типа материала и технологии его изготовления. Например, плотная денежная бумага имеет очень низкую пористость, равную 1,0—1,5%, пористость фильтровальной бумаги доходит до 60—70%, фильтровального материала из тонкошерстяного волокна 70—85%, из древесно-волокнистого материала 42—92%, металлокерамики с зернами диаметром 0,1—2 мм — до 30—45% и т. д. Пористость может быть определена прямым линейным измерением, оптическим методом, по плотности, впи-тываемости материала, расширению газов. [c.64]

Полуфабрикаты термореактивных пластмасс выпускают в виде твердосыпучих прессматериалов (пресспорошки, волокнистые и крошкообразные материалы, гранулированные смеси). При изготовлении деталей методом литья применяют полуфабрикаты в виде различных вязко-текучих композиций, заливочных и формовочных масс. [c.604]

В разработке изделий из УУКМ находят применение и другие варианты комбинированных матриц. В частности, для придания жесткости углеродной волокнистой заготовке и предотвращения ее деформации и нарушений структуры армирования при последующем уплотнении жидким связующим она предварительно насыщается пироуглеродом из газовой фазы. Этот метод рекомендуется, например, при изготовлении УУКМ с плотностью 1500—1600 кг/м . Осаждение пироуглерода на углеродное волокно перед пропиткой органическими связующими обеспечивает более прочную связь между армирующими волокнами и карбонизованной матрицей, что приводит к повышению прочности УУКМ. [c.77]

Синтетические неорганические волокна. В последнее премя ловышается интерес к синтезу волокнистых силикатов и к их применению в различных отраслях промышленности и в том числе для фильтрации агрессивных сред. Разрабатывают пиро-генные и гидротермальные методы синтеза волокнистых силикатов. В состав исходной шихты вводят кварц, окислы, карбонаты, фториды или кремнефтористые соли магния, натрия, лития и железа. Синтетические асбесты благодаря постоянству состава и структуры значительно превосходят природные по механической прочности, эластичности и другим свойствам. Они рекомендуются для изготовления фильтрующих сред в химической и пищевой промышленности, а также для кондиционирования воды, растворов и для очистки воздуха и различных газов. В США неорганические волокна получают из кремнекислого алюминия (волокно файберфракс), титаната калия (волокно тайперсол), а также из окислов кремния, алюминия, титана и магния. [c.30]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...