Термические коэффициенты расширения волокнистых композиций

Термический коэффициент расширения волокнистых композиций с хаотическим распределением волокон в трех направлениях должен быть примерно равен [c.282]

Снижение сопротивления пластической деформации в момент перекристаллизации играет большую роль в формоизменении химически неоднородных материалов при термоциклировании. В этих условиях отклонение состава приповерхностных участков от среднего, обусловленное обезуглероживанием, цементацией или поверхностным легированием, может служить причиной размерной нестабильности стали при теплосменах даже в условиях равномерного изменения температуры. Отсутствие полиморфизма, однако, не является достаточным для того, чтобы неоднородные материалы не приобретали остаточных изменений размеров в результате равномерных периодических нагревов. Необратимое формоизменение происходит и в случае большого различия коэффициентов термического расширения элементов сложного по структуре материала, как это имеет место, например, в жаропрочных волокнистых композициях. [c.184]

Роль адгезионных связей при разрушении волокнистых композиций еще полностью не выяснена. При высокой адгезионной прочности матрица или волокна разрушаются раньше, чем разрушаются адгезионные связи. Однако даже при отсутствии адгезионных связей, т. е. когда не затрачивается энергия на разделение матрицы и волокон, фазы могут находиться в контакте и при этом необходимо затратить энергию на выдергивание волокон из матрицы из-за наличия напряжений, обжимающих матрицу вокруг волокна и обусловленных разницей коэффициентов термического расширения компонентов и охлаждением композиции от температуры формования до температуры эксплуатации. Кроме того, между крайними условиями хорошей и плохой адгезии возможно большое число промежуточных случаев. [c.272]

Поскольку составляющие композиций обладают различной упругостью и пластичностью, то при их совместной работе на поверхностях раздела возникает реологическое взаимодействие, в результате которого создаются радиальные и тангенциальные напряжения. Даже при простом осевом растяжении в волокнистых композиционных материалах создается объемное напряженное состояние. Последнее еще больше усложняется при учете остаточных напряжений. Остаточные напряжения в композициях имеют двоякую природу термическую и механическую. Первые возникают из-за разницы коэффициентов линейного расширения компонентов в процессе охлаждения материала от температуры его получения или эксплуатации. Второй источник остаточных напряжений — неодинаковая пластичность компонентов. Напряжения этого рода возникают при таких уровнях деформации, когда один или оба из компонентов начинают деформироваться в различной степени. Фазовые превращения, сопровождающиеся объемными изменениями, также могут быть причиной появления остаточных напряжений. [c.60]

Наполнители (металлические порошки, окислы металлов, волокнистые материалы) вводят в клеевую композицию для увеличения прочности, уменьшения усадки п коэффициента термического расширения, а также для регулирования вязкости клея. [c.11]

В однонаправленных композиционных материалах элементарные волокна ориентированы только в главном направлении (рис. 6.18,а). Это самый простой случай с точки зрения теоретического анализа и экспериментального изучения, так как такие композиционные материалы легко получить и испытать и для их характеристики необходимо знать только два термических коэффициента расширения. Вопросы теплового расширения однонаправленных волокнистых композиций были рассмотрены Грещуком [13], который вывел расчетные формулы, исходя из равновесия сил и соответствия деформаций. Полученные формулы имеют вид [c.279]

Однонаправленные волокнистые полимерные композиции характеризуются двумя или в редких случаях тремя термическими коэффициентами расширения. Термический коэффициент расширения в продольном направлении а/, обычно мал из-за механических ограничений, накладываемых на матрицу волокнами, значительно меньше расширяющимися при нагревании, чем полимерная матрица. В трансверсальном направлении термический коэффициент расширения больше, чем в продольном, и при малом содержании волокон может стать даже больше, чем для нена-полненной матрицы. Причина этого состоит в том, что жесткие волокна, ограничивая расширение матрицы в продольном направлении, вынуждают ее расширяться в трансверсальном направлении больше, чем в отсутствие волокон. [c.281]

Формулы содержат упругие константы Еас (продольный модуль упругости) и Ей (трансверсальный модуль упругости). Вас мол<но рассчитать с помощью линейного правила смеси для модуля упругости, т. е. с помощью параллельной модели, а Et — С помощью модели, предложенной Хашином и Роузеном. Расчетные формулы для Et , недавно были проанализированы Роузеном [14]. Достаточно много работ посвящено экспериментальному определению коэффициентов расширения однонаправленных волокнистых материалов. Недавно авторами настоящей главы было проведено исследование, в котором оценивали термическое расширение композиций полиэфирных смол со стеклянными и углеродными волокнами. Образцы получали методом вакуумной пропитки, ос определяли с помощью линейного кварцевого дилатометра, а — с помощью объемного дилатометра. Значение ащ рассчитывали, подставляя полученные экспериментальные данные для Пас и в формулу (6.25) и принимая, что a2=az=at - Результаты исследования приведены в табл. 6.13 и 6.14, а их графическое изображение— на рис. 6.19 и 6.20. [c.279]

Рис. 8.9. Расчетная зависимость продольного (А) и трансверсального ( , В) коэффициентов термического расширения однонаправленных волокнистых композиций от объемной доли волокон [94]. Кривая А рассчитана по уравнению (8.2в), Б — (8.27), В — (8.29) (значения а, Е и V компонентов приведены в тексте).

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...