Материалы армирующие

Большинство практически важных металлических композиционных материалов армировано хрупкими высокопрочными волокнами, которые обладают большим разбросом прочности. Причиной такого разброса являются структурные дефекты, возникающие либо в ходе механических испытаний, либо в процессе получения волокон. Прочность таких хрупких волокон следует определять на основе большого числа испытаний, так как она имеет статистическую природу. [c.21]

К группе изотропных композиционных материалов относят материалы, для армирования которых используют наполнитель в виде рубленых коротких волокон, соизмеримых с диаметром, сплошных и полых сфер и микросфер, порошков и других мелкодисперсных компонентов. В таких материалах армирующий наполнитель хаотически перемешан со связующей матрицей. Напряженно-деформированное состояние такого материала аналогично однородному изотропному материалу. В зависимости от назначения изделия в качестве наполнителя изотропных композиционных материалов используют синтетические, минеральные и металлические компоненты. В качестве связующей матрицы применяют термореактивные полимеры и термопластичные (эпоксидные, полиэфирные, полиамидные, полистирольные, поливинилхлоридные, фенольные и другие смолы и их комбинации), а также металлы, обладающие высокими адгезионными свойствами к наполнителю. [c.5]

Чтобы создать монолитные конструкции, в которых каркас работал бы как одно целое с основной массой корпуса, материалы армирующих элементов и пластмассовых отливок должны иметь одинаковые коэффициенты линейного расширения. [c.222]

Для термопластических материалов армирующие элементы при изготовлении зубчатых колес или составных заготовок вводят в сопряжение с пластмассовыми венцами непосредственно в процессе отливки (рис. 26). [c.472]

Рис 15.1. Схема композиционных материалов. Армирующий материал в виде [c.547]

Необычная ситуация возникла перед конструкторами и технологами в связи с широким внедрением композиционных материалов практически во все отрасли машиностроения при создании новых конструкций разработчик должен начинать сюе творчество с проектирования композита. Это требует не только обоснованного выбора исходных материалов — армирующих волокон, связующих, наполнителей, но и оптимизированных по конечному результату структуры композита, технологии его изготовления и переработки в готовое изделие. [c.16]

Аналогичное допущение принималось и для материалов армирующих волокон [c.172]

В последних публикациях о композиционных материалах приводится их классификация, ограниченная отдельными областями применения. Так, в работе [18] дана классификация КМ, армированных волокнами, по материалу компонентов, типу арматуры и ее ориентации, способу получения и по назначению. По материалу матрицы КМ подразделяют на металлические, полимерные и керамические. Полимерные КМ систематизируют по материалу армирующих волокон на стекло-, боро-, металлопластики и др. Металлические и керамические КМ, по-видимому, [c.11]

Волокнит является термореактивным материалом. Изготовление детален из него осуществляется обычным и литьевым прессованием. В процессе прессования материал можно армировать [c.357]

На рис. 13.17, б показано контактное уплотнение в виде резиновой манжеты с поджимной пружиной манжета армирована металлическим каркасом и допускает скорость до 20 м/с. Манжеты применяют при любом смазочном материале. [c.238]

До недавнего времени в практических задачах инженерной механики эти вопросы на передний край не выдвигались. Это не значит, что анизотропные материалы не находили применения. С ними давно приходится иметь дело. Вспомним хотя бы резинокордную конструкцию автомобильных и авиационных шин, где резиновая оболочка армирована стальными или нейлоновыми нитями, образующими косоугольную сетку. Можно вспомнить и фанерные анизотропные панели, применявшиеся в прошлом для оклейки несущих плоскостей самолетов. Можно привести и другие примеры, где анизотропия фигурирует [c.336]

До недавнего времени в практических задачах инженерной механики эти вопросы на передний край не выдвигались. Это не значит, что анизотропные материалы не находили применения. С ними давно приходится иметь дело. Вспомним хотя бы резинокордную конструкцию автомобильных и авиационных шин, где резиновая оболочка армирована стальными или нейлоновыми нитями, образующими косоугольную сетку. Можно вспомнить и фанерные анизотропные панели, применявшиеся в прошлом для оклейки несущих плоскостей самолетов. Можно привести и другие примеры, где анизотропия фигурирует как важный фактор расчетной схемы. И все же, несмотря на несомненную важность и даже заслуженность подобных прикладных задач, следует признать, что все они узконаправленны и по своей общности существенно уступают тому богатству структурных схем, которое раскрывается перед нами в связи с применением композиционных материалов. Сейчас немыслимо представить авиационную и ракетно-космическую технику без применения композитов. Композиционные материалы уже охватили многие отрасли промышленности, в том числе производство предметов домашнего обихода. Не будет преувеличением сказать, что человечество стоит уже на пороге нового века — века композитов. [c.285]

Армирующие обмотки служат для улучшения прочностных свойств изоляционного покрытия. Для битумных мастик в качестве армирующих обмоток широкое применение нашли стекловолокнистые материалы, из них рекомендуется применять стеклохолст марок ВВ-К и ВВ-Т. При нанесении изоляционных покрытий стеклохолст должен быть утоплен в битумную мастику. Армирующие обертки не только повышают прочность на разрыв, но и его эластичность и устойчивость при высоких температурах. [c.65]

Условия хранения и транспортирования изоляционных материалов систематически проверяют. Рулонные изоляционные, оберточные, армирующие материалы, жировые смазки, грунтовки, растворители, пластификаторы, наполнители и т. п. следует хранить в закрытых складских помещениях. [c.193]

Следует отметить, что работы по получению материалов с использованием тонкой проволоки в качестве армирующего ма- [c.109]

Следует отметить, что если современный уровень развития методов и средств контроля готовых изделий достаточно высок, то в отношении контроля технологических параметров полимерных материалов и изделий в процессе производства достижения еще незначительны. Наиболее важными технологическими параметрами, которые необходимо контролировать в процессе производства изделий, являются такие, как влажность всех компонентов, вязкость связующего, кинетика твердения, плотность материала на всех стадиях его изготовления, упругие и прочностные характеристики армирующего наполнителя и готового изделия, геометрические характеристики армирующего наполнителя (диаметр волокон, толщины слоев) и готовых изделий, а также наличие различных дефектов. [c.253]

Контроль прочности стеклопластиков. Стеклопластики являются орто-тропными материалами, прочностные и упругие свойства коюрых зависят от направления армирующих волокон. [c.286]

Однако тип арматуры и способ ее укладки дают наибольшую информацию об особенностях свойств композиционного материала. Обусловлено это тем, что жесткостные свойства различных видов армирующих волокон (стекло-, угле-, боро) существенно различаются, следовательно, различаются и жесткостные свойства композиционных материалов в направлении арматуры. [c.4]

Первоначально область использования композиционных материалов с пространственным расположением армирующих волокон ограничивалась тепловой защитой космических и летательных аппаратов [91, 110, 123], [c.9]

Для отдельных видов нзделпй разрабатываются специальные варианты старения. Применяющуюся при изготовлении волокипстых композиционных материалов армирующую проволоку, которая подвергается холодной пластической деформации с предельными обжатиями (96—99 %), нагревают при высокотемпературном старении 800 °С в течение 1—1,5 с. Такое скоростное старение позволяет реализовать очень высокий предел прочности (4200 МПа при диаметре проволоки 40 мкм) и избежать охрупчивания (6=4 %), которое имеет место при обычном старении такой проволоки. Совмещение старения мартенситио-ста-реющих сталей с процессом азотирования наряду с объемным упрочнением обеспечивает формирование износостойкого поверхностного слоя [24]. [c.46]

Классификация композиционных материалов по свойствам наполнителей. В зависимости от свойств матрицы и наполнителя композиционные материалы подразделяются на различные группы. В их число входят конструкционные материалы, армированные волокнами. Настоящая книга почти целиком посвящена композиционным материалам, армиро-. ванным углеродными волокнами. [c.16]

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]

В современной технологии композиционных материалов все большее место занимают волокнистые материалы, представляющие собой композицию из мягкой матрицы (оспоБы) и высокопрочных волокон, армирующих матрицу. Материалы, упрочиепиые волокнами, характеризуются высокой удельной прочностью, а также могут иметь малую теплопроводность, высокую химическую и термическую стойкость и т. п. Для получения композиционных материалов используют различные волокна проволоки из вольфрама, молибдена, волокна оксидов алюминия, бора, карбида кремния, графита и т. п. —в зависимости от требуемых свойств создаваемого материала. Вопросами исследования и создания волокнистых материалов занимается новая, быстроразвивающаяся отрасль поронжовой металлургии — металлургия волокна. [c.421]

Стеклотекстолиты относятся к волокнистым материалам па основе различных связующих, главным образом поликондеы-сационных смол (фенол о-форм альдегидных, полиэфирных, эпоксидных и др.) в качестве наполнителей применяются стекловолокнистыс материалы в виде ориентированных элементарных волокон, стекложгутов, неориентированных пучков нитей, стеклотканей различных переплетений и др. Стеклонаполнитсли играют роль упрочняющего, армирующего элемента, который воспринимает иа себя основные нагрузки в эксплуатационных условиях. [c.401]

Пресспорошки фенопластов применяют для изготовления разнообразных малонагруженных армированных и неармированных деталей общего и электротехнического назначения, работающих при тем-пературе 60° С (в отдельных случаях до 80—100° С) и относительной влажности воздуха не более 60%, обычным или литьевым прессованием в прессформах. В процессе прессования материалы легко армируются металлической арматурой. [c.348]

Особую группу наполнителей составляют армирующие материалы на основе стекловолокна, стекложгута, стекломата, которые могут обеспечить изготовление деталей, по прочности не уступающих стали (табл. П.З) . [c.43]

В заключение запишем уравнения закона Гука для ортотроппого материала. В последнее время широкое распространение получили так называемые композитные материалы, состоящие, например, из полимерной основы, армируемой волокнами из высокопрочного материала. Упругие свойства такого композитного материала зависят от плотности насыщения и ориентации в пространстве армирующих волокон. В общем случае такой материал рассматривается как анизотропный. В частном случае, когда армирующие волокна расположены в трех взаимно ортогональных направлениях, упругие свойства будут симметричны относительно трех ортогональных плоскостей. [c.39]

Анизотропия кристаллов объясняется их атомной структурой, но существуют материалы, у которых определяющие их анизотропию структурные элементы имеют значительно большие размеры. Примером может служить древесина, расположение видимых невооруженным глазом волокон создает относительно высокую прочность в направлении оси ствола и малую прочность в поперечном направлении. В этом отношении можно сказать, что природа распорядилась прочностью целлюлозы, из которой, в основном, состоит древесина, наилучншм образом. По этому принципу в технике создают так называемые композитные материалы, примером которых могут служить стеклопластики. Тонкая стеклянная нить имеет высокую прочность, укладывая слои такой нити, пропитывая их смолой и полимеризируя, получают монолитные пластины. Чередуя направления укладки слоев, можно менять степень и характер анизотропии с тем, чтобы использовать прочность волокна наивыгоднейпшм образом. В последние годы были получены и промышленно освоены высокопрочные волокна, значительно превосходящие по своим свойствам стеклянное волокно и, что особенно важно, имеющие значительно более высокий модуль упругости. Наибольшее распространение получили волокна бора и углерода, которыми армируют пластики и металлы. [c.41]

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]

Полиамиды имеют довольно низкий коэффициент трения и по этому показателю уступают только фторопласту и полиформальдегиду, однако по износостойкости и несущей способности превосходят их. Для улучшения прочностных свойств полиамиды армируют, а для снижения коэффициента трения и интенсивности изнашивания наполняют твердыми смазочными материалами (фафит, M0S2, кокс и др.). В табл. 1.9 приведены состав и физико-механические свойства композиционных материалов на основе полиамидов [14 . [c.30]

Армирующие и оберточные рулонные материалы проверяют на возможность разматывания рулонов при температуре применения на плотность намотки в рулоне и ровность торцов. При необходимости рулоны перематывают и отторцовывают. [c.198]

Разработка и внедрение пространственно-армированных материалов связаны не только с технологическими трудностями, но и с развитием нового раздела теории армированных сред. Поэтому в справочнике приведены и систематизированы зависимости для прогнозирования упругих свойств материалов с привлечением дополнительных структурных параметров угла искривления армирующих волокон, количества арматуры в третьем направлении, объема и степени вискери-зации, пористости матрицы. [c.3]

Высокие жесткость и прочность армирующих волокон, составляющие основу прочности и жесткости композиционных материалов, реализуются лишь в случае их определенного расположения по отношению к действующему полю напряжений (действующей нагрузке). Вследствие большого разнообразия нагрузок применяются различные схемы укладки арматуры. Варьируя направлением укладки слоев, можно получить слоистые материалы с различной ориентацией армирующих волокон, обладающие в плоскости укладки изотропными и анизотропными свойствами. Именно в возможности придания материалу оптимальной для каждого частного случая анизотропии заключается главное преимущество волокнистых композиционных материалов [44]. В зависимости от ориентации армирующих волокон в плоскости укладки слоистые структуры можно подразделить на следующие основные группы однонаправленные, ортогонально-армированные с переменным углом укладки волокон по толщине, перекрестно-армированные и хаотически-армированные. [c.5]

Особенности структурных свойств композиционных материалов на основе углеродных и борных волокон с традиционными схемами армирования исследованы в работах [20, 25, 33, 59, 70]. Анализ и сопоставление полученных данных по угле- и боро-пластикам с аналогичными данными типичных стеклопластиков [39, 71] свидетельствуют о том, что использование высокомодульных волокон при традиционных схемах армирования способствует лишь резкому увеличению жесткости материала в направлениях армирования при этом заметного возрастания других упругих и прочностных характеристик не происходит. Главной отличительной особенностью высокомодульных композиционных материалов является большая по сравнению со стеклопластиками анизотропия упругих свойств [25]. Для углепластиков увеличение анизотропии упругих свойств обусловлено также анизотропией самих армирующих волокон. Существенных различий по прочностной анизотропии между стеклопластиками и высокомодульными материалами нет, но абсолютные значения межслойной сдвиговой прочности и прочности на отрыв в трансверсальном направлении однонаправленных и ортогонально-армированных углепластиков в 1,5—3 раза ниже аналогичных характеристик стеклопластиков. [c.7]

Наличие волокон с высокой жесткостью позволяет варьировать в самом широком диапазоне зависимость уд ль-ной прочности композиционных материалов от их удельной жесткости. Это обусловливает существенные преимущества композиционных материалов перед металлами, где удельная жесткость примерно постоянная при некотором изменении удельной прочности [15]. Управление удельной жесткостью и прочностью, а также другими физико-механическими характеристиками в плоскости армирования осуществляется нзд1енением укладки волокон или одноосных тканей различного плетения как в плоскости, так и по толщине пластины или изделия [2, 14]. При этом характеристики композиционных материалов перпендикулярно плоскости армирования практически не изменяются [25]. Варьирование укладки волокон приводит не только к изменению степени анизотропии свойств, при незначительном изменении сопротивления межслойному сдвигу и поперечному отрыву [20, 69]. Наличие переменной укладки по толщине приводит к существенному увеличению неоднородности структуры композиционного материала, что необходимо учитывать при расчете конструкций из таких материалов [2, 104]. Выбор закона укладки в плоскости и по толщине пакета подчиняется назначению конструкции. Таким образом, использование высокомодуль-пых волокон при традиционных схемах армирования, когда толщина изделия создается набором плоских армирующих элементов — ирепрегов или слоев ткани, не устраняет указанных выше отрицательных особенностей композиционных материалов. [c.8]

В качестве арматуры пространственно-армированных композиционных, материалов используют как стекловолокно, жесткость которого сравнительно невелика, так н высокомодульные углеродные волокна. Наибольшее распространение углеродные волокна получили при создании трехмерноар-мированных материалов типа углерод-углерод [90, 91, 110, 111, 116, 123, 124, 125]. В настоящее время уже испытываются многомерные схемы армирования. Созданы и анализируются системы, имеющие пять и более направлений армирования. При равномерном расположении армирующих волокон по диагоналям куба (система четырех нитей) удается получить ква-зиизотропный материал, а изменяя соотношение арматуры в разных направлениях, можно создать материалы с заданными свойствами. [c.10]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...