Органическое модули упругости

Радиационно-индуцированные изменения в органических молекулах связаны с разрывом ковалентных связей. Б простых органических соединениях радиационные эффекты невелики, но в полимерах они выражены более резко. Радиационно-индуцированные изменения в каучуках и пластиках отражаются на их внешнем виде, химическом и физическом состояниях и механических свойствах. В качестве внешних изменений можно рассматривать временные или постоянные изменения цвета, а также образование пузырей и вздутий. К химическим изменениям относятся образование двойных связей, выделение хлористого водорода, сшивание, окислительная деструкция, полимеризация, деполимеризация и газовыделение. Физические изменения — это изменения вязкости, растворимости, электропроводности, спектров ЭПР свободных радикалов, флуоресценции и кристалличности. Об изменениях кристалличности судят по измерениям плотности, теплоты плавления, по дифракции рентгеновских лучей и другим свойствам. Из механических свойств изменяются предел прочности на растяжение, модуль упругости, твердость, удлинение, гибкость и т. д. [c.49]

Показатели разрушающее напряжение при растяжении, относительное удлинение при разрыве, модуль упругости, термостойкость для органического стекла толщиной до 6 мм включительно не определяют. [c.82]

Механическая прочность (предел прочности при растяжении, модуль упругости) ненаполненных полимеров или пластиков, имеющих порошкообразные или волокнистые (органические) наполнители, значительно ниже, чем у слоистых пластиков или пластиков, армированных стеклянным волокном. [c.13]

Модели из материала с низким модулем продольной упругости. Модели, полностью воспроизводящие форму и конструкцию натуры, изготовляют из органического стекла или эпоксидной смолы, обладающих упругими деформациями относительно большой величины (до 1 — 1,5%) и, вместе с тем, достаточно высоким модулем упругости Е (порядка [c.569]

Интерес к углеродным волокнам, появившийся в 1960-е годы, обусловлен тем, что в отличие от стеклянных (а также органических) волокон они обладают весьма высоким модулем упругости, специфическими тепло- и электрофизическими свойствами. В последующие годы ученым и технологам удалось значительно повысить и прочность углеродных волокон уже сейчас по своей удельной прочности углеродные волокна в качестве армирующих материалов не только не уступают другим типам волокон, но и успешно конкурируют с ними. Это иллюстрируют данные, приведенные в книге, где сопоставляются свойства композиционных материалов различного типа. [c.5]

Результаты измерений модуля упругости JE блочного органического стекла [c.63]

Вследствие сильной полярности полиакриловой кислоты и возможности образования водородных связей ее модуль упругости в 2,3 раза больше, чем полистирола. Модуль упругости полиакрилата цинка в 5,2 .раза больше, чем полистирола. Это наибольшее значение модуля упругости, известное для органических полимеров в неориентированном состоянии. Даже при 300 °С модуль упругости полиакрилата цинка в 3 раза выше, чем полистирола при комнатной температуре. По [c.127]

Модули упругости термопластичных полимеров и пластмасс в 10 -100 раз меньше, чем у металлов и керамики. Наиболее жесткие полистирол и органическое стекло при 25 °С имеют модули упругости соответственно 3,5 и 3,3 ГПа, а наименее жесткий полиэтилен — всего 1,8 ГПа, да и то при -50 °С. [c.386]

Динамические модули упругости металлов и других твердых тел с кристаллической структурой очень мало отличаются от статических значений, т. е. при упругих деформациях в твердых телах влияние скорости деформации незначительно. В телах органических с высокомолекулярной структурой (резина, пластики, высокие полимеры) и в затвердевших жидкостях (стекло, асфальт) влияние скорости деформации заметно и в пределах упругости. [c.249]

Линейные и умеренно разветвленные полимеры с достаточно высокой М, как правило, обладают специфическим комплексом физикохимических и механических свойств. Основные из этих свойств 1) способность образовывать высокопрочные анизотропные ориентированные волокна или пленки 2) способность давать большие, длительно развивающиеся обратимые деформации, характеризуюш,иеся малыми значениями модуля упругости 3) растворимость в органических растворителях, проходяш,ая через стадию набухания. [c.99]

Измеряемыми на моделях величинами являются деформации и перемещения. Места измерения различные зоны конструкции, в том числе места резкого изменения формы конструкции и концентрации напряжений. Кроме измерения деформаций и перемещений в отдельных точках конструкции, необходимо получать путем измерений поля деформаций и перемещений. В связи с этим целесообразно в сложных моделях конструкций применение нескольких методов измерений хрупких тензочувствительных покрытий наклеиваемых тензорезисторов оптически чувствительных наклеек и вклеек. Отдельные зональные модели выполняются из оптически чувствительного материала. Типы применяемых в этих исследованиях тензорезисторов и измерительной аппаратуры в зависимости от задачи исследования и характера измеряемых величин приведены в работе [5]. Там же показано, что вычисление напряжений в модели по приращениям показаний тензорезисторов Д осуществляется с применением постоянной Ст, определяемой тарировкой выборки в 5—10 тензорезисторов, устанавливаемых на консольном образце из органического стекла с модулем Ет при температуре Т тарировки. В том случае, если величина модуля упругости Е материала модели отлична от величины Ет, то значение Ст пересчитывается для величины модуля упругости Е материала модели при температуре Ь измерений [5] [c.30]

Следует отметить, что коэффициенты 5 , Стд и дг весьма чувствительны к изменению соотношения модулей упругости волокон в поперечном направлении и полимерного связующего, а также к изменению объемного соотношения компонентов. В связи с анизотропией деформационных свойств волокон соотношение модулей упругости арматуры в поперечном направлении и полимерного связующего может меняться в широком диапазоне. Так, в случае органических или углеродных волокон это соотношение равно 1,5—2,5, а в случае стеклянных и борных волокон — соответственно 20—25 и 100—120. [c.122]

Механические испытания прессованных, формованных и слоистых пластических масс, изготовленных на основе органического связующего вещества, заключаются в статических испытаниях на растяжение, сжатие и изгиб определении модуля упругости динамическом испытании на удар и определении твердости. [c.468]

Способы устранения отрицательных особенностей. Использование высоко-модульных, волокон. В целях увеличения жесткости композиционных. материалов ведутся интенсивные работы по созданию высокомодульных волокон. Наиболее распространенными в настоящее время высокомодульными волокнами, применяемыми в качестве арматуры для изготовления композиционных материалов, являются волокна бора, углерода, карбида кремния, бериллия, модуль упругости которых в 5 раз и более превышает модуль упругости стекловолокон [20, 33, 102]. Большой практический интерес вызывают также органические волокна типа PRD-49 Kevlar [113], удельная прочность и жесткость которых в 2—3 раза выше аналогичных характеристик стекловолокон [59, 113]. Появление волокон Kevlar вызвано стремлением создать легкие высокомодульные и высокопрочные волокна со стабильными свойствами при действии динамических нагрузок, резких изменений температуры и условий эксплуатации. [c.7]

Органические волокна. Наиболее значительное последнее достижение в разработке экономически выгодных органических волокон, пригодных для конструкционного применения, представляет создание волокна PRD-49 компанией du Pont de Nemours. В основу этого материала положена бензамидная структура. В настоящее время используется волокно двух типов (III и IV). Основное различие между этими типами заключается в том, что тип IV имеет более низкий модуль упругости (0,84-10 кгс/см ) по сравнению с типом III (1,33-10 кгс/см ), большее на 60% удлинение (3,3%) и лучшую пластичность. Волокно типа IV более стойко к образованию трещин и предназначено для применения в тканях, тросах и оплетках кабелей для космических целей. Волокно типа III преимущественно предназначено для использования в волокнистых композиционных материалах. [c.85]

В зависимости от модуля упругости наполнителя композиты низкого давления делятся на низко- и высокомодульные. Материалы первого типа армированы волокнами из целлюлозы (хлопок, лен) и стекла. Волокна материалов второго типа—из углерода, бора, корунда, органических арамидов — имеют высокий модуль упругости. В качестве армирующего материала применяют и разнообразные ткани [1]. Терминология, используемая применительно к композитам, приведена в работах [1—4]. [c.72]

В табл. 3 приведены типичные свойства высокомодульных волокон, которыми армируют пластики для низких температур. Kevlar 49 является разновидностью арамидно-го волокна производства Е. I. Du Pont orporation , часто используемого в композитах на органической основе. Это волокно по сравнению со стеклом обладает повышенным модулем упругости при относительно низкой стоимости. Недостатками этих материалов является сравнительно низкая прочность при сжатии, пониженная поперечная прочность и очень большое отрицательное значение коэффициента линейного расширения в продольном направлении. [c.74]

Углеродные волокна получают путем графитизацни (пиролиза) органического волокна. Свойства углеродного волокна изменяются в зависимости от степени кристалличности. Основной характеристикой служит модуль упругости, который меняется в интервале 190—520 ГПа. [c.75]

Влияние темперах у-р ы. Изменение механических свойств под влияниемтемперату-ры в моментнагружения(приис-пытании) или после воздействия повышенных или пониженных температур наиболее резко сказывается на термопластических материалах. Предел прочности при растяжении, модуль упругости, предел текучести и предел усталости термопластов типа плексиглас (органическое стекло) с понижением температуры (в определённом интервале) возрастают, а удлинение уменьшается при повышенных температурах удлинение и удельная ударная вязкость возрастают. С понижением температуры (до—80 С) предел прочности при растяжении слоистых термореактивных пластиков типа текстолита и некоторых других пластиков возрастаег, а повышенные температуры, особенно при их длительном воздействии,увеличивают хрупкость и снижают прочность. [c.304]

Формы в виде ванн обычно изготавливаются из органического стекла. Швы промазываются расплавленным парафином. Внутренние поверхности формы дважды обрабатываются 0,75%-ным раствором триацетата целлюлозы в хлористом метилене, что обеспечивает хорошее отделение отвержденного материала от формы. Отверстие, через которое заливается смесь полиэфиров со стиролом, закупоривается резиновой пробкой и пластилином. Материал выдерживается при комнатной температуре в течение 12—15 суток. Получен ряд полиэфирных материалов с модулями упругости от 2 до 15 кПсм при изменении содержания стирола от 4 до 30%. Коэффициент оптической чувствительности при этом меняется незначительно и равен (1700—1600) 10 см 1кГ. Материал обладает стабильными свойствами во времени, между напряжениями и деформациями существует линейная зависимость вплоть до момента разрушения. [c.93]

Бороволокниты плотностью 2000...2100 кг/м отличаются высокой прочностью при сжатии (920...1500 МПа), сдвиге (1250...1750 МПа) и срезе, низкой ползучестью, высокими твердостью и модулем упругости. Прочность их при сжатии в 2—2,5 раза больше, чем карбоволокнитов. Кроме того, они обладают повышенной тепло- и электропроводностью А, = 43 кДжДм К) а = 4 10 С (вдоль волокон) 1,94 10 Ом см е = 12,6...20,5 и tg5 = 0,02...0,051 (при частоте тока 10 Гц), а также высокими сопротивлениями усталости, стойки к воздействию радиации, воды, органических растворителей и горюче-смазочных материалов. [c.373]

Материал моделей (органическое стекло, материалы на основе эпоксидных смол и др.) имеет низкий модуль упругости = 2н-5-10 кПсм ), что позволяет получить в модели при малых нагрузках (напряжения до 50- 100 кПсм ) деформации, достаточно большие для измерений с помощью наклеиваемых тензодатчиков сопротивления и индикаторов перемещений и не дающие недопустимого по требованиям моделирования искажения формы модели (деформации в модели в 5 раз больше при нагрузке, в 15 раз меньшей, чем в натурной конструкции из стали). [c.58]

Анализ данных о зависимости модуля упругости Е применяемого органического стекла от температуры [1, 11] показывает следующее в интервале температур 15—30° С имеется линейная зависимость Е от температуры приращение величины модуля упругости Е при изменении температуры на 1° С приблизительно одинаково для органического стекла разных марок, имеющего при 20° С модуль упругости Е = (2,73,0)- 10 кПсм , и составляет в среднем величину ф = 250 кГ1 см град] [c.64]

Здесь El — модуль упругости при температуре t опыта Е — модуль упругости при температуре Т тарировки материала модели. На рис. 2 приведен график этой зависимости для органического стекла с "т — 2,85- 10 кПсм при Т = 2Г С (линия 1). [c.64]

Для вычисления напряжений в тен-зометрических моделях из материалов с низким модулем упругости по приращениям показаний тензодатчиков применяют коэффициент — постоянную тензодатчика, определяемую тарировкой на образце из материала модели при температуре М1]. Величина Стпри температуре Т эксперимента определяется тарировкой на балке равного сопротивления на изгиб (для возможности одновременной тарировки нескольких датчиков), выполненной из органического стекла с известной величиной модуля упругости при температуре Т для выборки из N тензодатчиков N = 10) [c.68]

Основное условие создания конструкций — жесткость и устойчивость материала. Важным свойством последнего является удельный модуль упругости (отношение модуля упругости к плотности). Промышленные материалы, такие, как сталь, алюминий, титан и стекло, имеют близкие значения удельного модуля упругости. Органические материалы характеризуются более низкими величинами отношения модуля упругости к плотности. Для повышения удельного модуля упругости конструктор вынужден в основном использовать материалы с более низкой плотностью и увеличивать размер сечения, чтобы обеспечить жесткость при изгибе без превышения массы. Однако для ряда конструкций этот выбор практически невозмон ен и требуется материал, обладаю-ш,ий повышенным отношением модуля упругости к плотности. Бор и углерод, которые обладают ковалентной связью, имеют более высокий удельный модуль (15 X 10 см) по сравнению с материалами, которые имеют металлическую или ионную связь. Другие материалы, имеющие высокую долю ковалентной связи, такие, как карбид бора, карбид кремния, окись алюминия, также обладают высоким удельным модулем упругости. [c.12]

Для того чтобы иметь наиболее высокий удельный модуль упругости материала, требуется не только большая доля ковалентной связи в твердом состоянии, но одновременно низкая плотность. Промышленные металлы, такие, как алюминий, кобальт, медь, хром, железо, магний, никель и титан, имеют удельный модуль упругости в пределах 1,3—3,5 X 10 см. Органические полимеры имеют обычно гораздо меньшие величины удельного модуля. К сожалению, материалы с высоким удельным модулем, например бор и карбиды, не могут быть использованы для изготовления крупногабаритных инженерных конструкций. Более того, они очень хрупки, и поэтому очень чувствительны к трещинам и дефектам, что не позволяет их применить в крупных сечениях. Действительно, материалы с высоким удельным модулем не могут быть использованы, если одновременно не достигается высокая прочность инн<енерной конструкции. Необходимость сочетания прочности и вязкости при растягивающих нагрузках, [c.12]

У композиционных материалов с металлической матрицей температура изготовления обычно более высокая и матрица имеет модуль упругости на один или два порядка выше, чем у органических матриц из смол, поэтому проблемы химической и механической совместимости в этих материалах гораздо более серьезны. Оба эти вопроса будут рассмотрены в определенной степени в главах, касающихся индивидуальных систем. В настоящее время достаточно знать ваишость того факта, что возникновение вышеуказанных проблем связано со свойствами, присущими матрице и армирующему компоненту. [c.15]

Высокий модуль упругости металлических матричных сплавов по сравнению с органическими материалами особенно важен в высокомодульных композиционных материалах. На рис. 1 сравниваются удельные модули упругости нескольких компоги ионных материалов, армированных волокнами. Отметим, что хотя композиционный материал бор — эпоксидная смола с однонаправленным расположением волокон имеет наиболее высокие значения удельного модуля упругости в направлении волокон, его обобщенный удельный модуль упругости (псевдоизотропный О 60°) значительно нин<е, чем у композиции Борсик — алюминий. Удель ный модуль сдвига также выше для металла, армированного волокнами. Коэффициент жесткости Eld) очень важен для дина-мических конструкций, таких, как лопасти вентилятора газовой турбины и крупногабаритные самолетные профили [c.16]

Применяемые в настоящее время конструв ционные материалы , такие, как сталь, алюминий и стекло, имеют примерно одинаковое отношение модуля упругости к плотности (удельный модуль упругости), а органические материалы имеют более низкие значения удельного модуля упругости. Кроме того, серьезные ограничения при конструировании накладывает невысокий уровень отношения предела прочности к плотности (удельная прочность) современных высокопрочных металлических сплавов. Важнейшая задача создания композиционных материалов заключается в преодолении некоторых из этих ограничений путем применения чрезвычайно прочных и связанных в единый комплекс волокон, таких, как борные волокна, в сочетании с матрицей, позволяющей изготовлять из этого материала конструкции и применять их. [c.420]

Данные табл. 1 свидетельствуют о повышении удельного модуля упругости композиционного материала вследствие упрочнения волокнами. Удельный модуль упругости борного волокна примерно в 6 раз выше, чем у любых стандартных конструкционных металлов, включая стали, алюминий, молибден, медь, магний, что является следствием более жесткой ковалентной связи по сравнению с металлической. Жесткость металлической связи, в свою очередь, более высокая, чем жесткость в органических смолах. В то время как материалы с металлической связью имеют удельный модуль упругости 2500 км, наиболее типичный уровень этой характеристики для материалов на основе органической смолы составляет около 250 км. Из-за низкой жесткости смол композиционные материалы на их основе имеют низкий модуль упругости в направлении, перпендикулярном направлению укладки Болох на, и малый модуль сдвига. Преимущество однонаправленного боралюминиевого композиционного материала в отношении жесткости распространяется и на материал с волокнами, уложенными в различных направлениях, поскольку волокна, не ориентированные в направлении действия главных напряжений, вносят значительный вклад в величину модуля упругости материала в этом направлении. [c.422]

К межмолекулярным связям в полимерах относятся дисперсионные, диполь-дипольные, водородные и электростатические (ионные) связи, а так как большинство органических полимеров обладает только относительно слабыми дисперсионными и ди-поль-дипольными связями, их модули упругости в стеклообразном состоянии довольно близки. Сильно полярные полимеры с большим числом водородных связей, такие, как поливиниловый спирт и полиакриловая кислота, должны иметь более высокие значения модулей упругости. Наибольшими модулями упругости должны обладать полиэлектролиты, например полиакрилаты, содержащие ионы металлов и обладающие прочными электростатическими связями [282—285]. Это подтверждается зависимостями, показанными на рис. 4.35 и данными, приведенными ниже для сополимера акриловой кислоты с 2-этилгексилакрилатом и полиакрилата цинка [287] [c.126]

Здесь - модуль упругости стальных канатов для шестипрядных канатов с органическим сердечником кан = = 9 10 МПа и для таких же канатов с металлическим сердечником ан = 1)1-10 МПа кан площадь сечения всех проволок каната, мм . [c.194]

В формулах параметр о == уЕ КУ , где у — FJ(P-, и /С — модули упругости каната соответственно при растяжении и при прперечном сжатии, МПа — площадь сечения проволок каната, м rf —диаметр каната, мм. Для канатов с органическим сердечником средние значения = 90 ООО МПа, К — 250 МПа, [c.267]

Неорганические полимеры отличаются от органических и элементоорганических полимеров высокоупорядоченной кристаллической структурой. Они имеют больший модуль упругости и обладают повышенной стойкостью к термической и термоокислительной деструкции. Их температуры размягчения и плавления, а также нагревостойкость и термостойкость значительно выше, чем органических и элементоорганических полимеров. [c.267]

Небольшой модуль упругости при растяжении и высокое отцоситель-ное удлинение при разрыве (до 20 %) органического волокна приводят к появлению на обработанной поверхности задиров и разлохмачиваний. При использовании резцов со стандартной заточкой обработанные поверхности изделий из органопластиков обычно как бы покрыты ворсом органических волокон. Причем ворсинки могут достигать длины до 5 мм . Особенно часто это встречается при обработке оболочек с перекрестным расположением армирующих волокон. [c.84]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...