Обработка высокомодульных КМ механическая

Механическая обработка высокомодульных композиционных материалов [c.418]

Шлифование (и абразивная отрезка) является одним из основных видов механической обработки высокомодульных композиционных материалов. Лучшим инструментом для этой операции является алмазный круг. Могут использоваться и шлифовальные круги из карбида кремния и окиси алюминия. Охлаждение необходимо, чтобы предотвратить термическое разрушение матрицы. Обычные скорости резания составляют 915. .. 2440 м/мин. [c.421]

Материалы, армированные борным волокном. Наличие высокотвердых и высокомодульных борных волокон в таких композициях делает весьма затруднительным их механическую обработку. Можно утверждать, что обычными методами эти материалы не обрабатываются. Правда, листы, например из боралюминия, можно разрезать с помощью механических гильотинных ножниц, однако вблизи линии реза волокна подвергаются выкрашиванию, поэтому этот способ может быть использован лишь для [c.200]

В течение последних лет для нужд аэрокосмической промышленности активно исследовались процессы механической обработки композитов на основе высокомодульных армирующих агентов. Окончательных рекомендаций по методам обработки этих материалов до сих пор не выработано. Большинство работ посвящено борно-, арамидно- и углеродно-эпоксидным материалам. Каждый из этих армированных пластиков имеет свои особенности и требует специальных приемов механической обработки. Практически все основные операции механической обработки (сверление, токарная обработка и отделка) могут проводиться для высокомодульных материалов так же, как для обычных, включая необычные технологические процессы водоструйную резку и ультразвуковую размерную обработку. [c.418]

Адгезия на границе раздела углеродное волокно - полимерная матрица определяется следующими факторами 1) механическими связями вследствие проникновения полимера в шероховатости поверхности волокон 2) химическими связями между поверхностью углеродных волокон и полимерной матрицей 3) физическими связями (обусловленными силами Ван-дер-Ваальса). Основными являются фжторы 1 и 2. Образование химических связей в системе углеродное волокно — полимерная матрица определяется химически активными функциональными группами на поверхности углеродных волокон. Эти функциональные группы связываются с атомами углерода соседних ароматических фрагментов. По мере увеличения числа таких атомов углерода усиливается химическая связь между углеродным волокном и полимерной матрицей. В реальном случае при обработке поверхности возрастает число кислотных функциональных групп и соответственно повышается прочность углепластика при межслоевом сдвиге (рис. 2.7) [15]. При использовании высокомодульных углеродных волокон адгезия на границе раздела волокно — полимер определяется преимущественно механическими связями вследствие шероховатости поверхности углеродных волокон этого типа [16]. [c.37]

По уровню механических характеристик УВ подразделяются на низкомодульные волокна с модулем Юнга до 7 10" МПа и высокомодульные с модулем (15-10" ...45-10" ) МПа. В работе [18] юлокна подразделяют на три основные группы высоко модульные, высокопрочные и волокна с повышенным удлинением (табл. 3.8). Механические и физико-химические свойства УВ в большой степени зависят от типа исходного сырья и технологии их изготовления, включающей в себя три стадии подготовку волокна, карбонизацию при температурах до 1500 °С и высокотемпературную обработку (графитацию) при температурах до 3000 °С. [c.229]

В зависимости от вида композиционного материала выбирается тот или иной специфический метод его механической обработки. Композиты с термопластичной или термореактивной матрицей, с металлической матрицей, армированные короткими или непрерывными волокнами, с органическим, неорганическим или металлическим армирующим компоиеитом требуют различных методов обработки. Нами рассматриваются три основных категории материалов термопласты, реактопласты и высокомодульные композиционные материалы — борно-, арамидно- и углеродио-эпок-сидиые. Для всех процессов механической обработки, сопровождающихся образованием стружки (пыли), необходимо предусматривать устройства ее отвода. [c.410]

Высокими прочностью, удельной прочностью и термической стабильностью механических свойств отличаются высокомодульные углеродные волокна. Их получают путем высокотемпературной термической обработки в инертной среде из синтетических органических волокон. В зависимости от вида исходного продукта углеродные волокна могут быть в виде нитей, жгута, тканых материалов, лент, войлока. Наиболее широко для производства углеродных волокон используют вискозу, полиакрилнитрил (ПАН). [c.453]

Композиционным материалам с однонаправленным и перекрестным расположением волокон, когда необходимая толщина изделия создается последовательной укладкой армирующих слоев,. присущи низкая сдвиговая и низкая трансверсальная прочность. Модуль упругости и предел прочности при межслойном сдвиге и поперечном растяжении— сжатии в таких композициях более чем на порядок отличаются от модуля Юнга и прочности в направлении армирования. В ряде случаев эта особенность может препятствовать реализации высоких прочности и жесткости композиций в конструкциях. Повышение прочности сцепления матриц с волокнами путем их поверхностной обработки способствует увеличению прочности материала при сдвиге и сжатии, но не является эффективным средством повышения упругих характеристик при этих видах нагружения. Существенное возрастание жесткости и прочности при межслойном сдвиге, а также сопротивления материала поперечному отрыву достигается созданием в нем поперечных связей. Материалы с пространственно сшитой арматурой (многослойные ткани), используют при создании стеклопластиков и органоволокнитов. Основной недостаток их — значительное искривление волокон основы, что приводит к резкому снижению характеристик механических свойств композиций в этом направлении. Для высокомодульных углеродных и борных волокон наиболее приемлема схема трехмерного армирования изотропных текстильных материалов ИТМ, при которой волокна сохраняют прямолинейность. В этом случае в разных направлениях могут быть уложены различные волокна, благодаря чему образуется многокомпонентный материал. [c.591]

Намотанные кольца из материалов со слоистой или волокнистой структурой обладают отчетливо выраженной анизотропией модуль Юнга в окружном направлении 9 (определяется жесткой арматурой) значительно выше, чем в радиальном Е , и выше модуля межслойного сдвига Сэг. Причем степень анизотропии растет для материалов, армированных высокомодульными волокнами (см. гл. 1). Прочность при растяжении в направлении арматуры Щ значительно превышает сопротивление поперечному отрыву П и сжатию П7 перпендикулярно волокнам, а также прочность при сдвиге Пе . Такая существенная анизотропия механических свойств ограничивает область применения широко известных зависимостей сопротивления материалов для обработки результатов испытаний, полученных в предположении бесконечной трансверсальной и сдвиговой жесткости материала, т. е. при Сег = оо и , = Именно поэтому в дальнейшем везде указаны геометрические границы, начиная с которых для разных классов материала необходим учет толстостенности. Для высокомодульных материалов особое значение приобретает знак радиальных напряжений о/, необходимо устранят . [c.207]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...