Волокна графитовые

Высокомодульное волокно графитовое эпоксидный углепластик 1.6 1,8 316 126,5 42 000 21 000 — — 140 [c.459]

За последние 15—20 лет химическое меднение стало распространенным методом металлизации диэлектриков (пластмасс, керамики), проводимой как в функциональных, так и в декоративных целях. Особенно широко оно используется при изготовлении печатных схем, главным образом для металлизации сквозных отверстий двухсторонних печатных плат. Меднение применяют и для металлизации таких материалов, как углеродные волокна, графитовый порошок. [c.95]

За последние 20 лет химическое меднение стало распространенным методом металлизации диэлектриков (пластмасс, керамики), проводимой как в функциональных, так и в декоративных целях. Особенно широко его используют при изготовлении печатных схем, главным образом для металлизации сквозных отверстий двусторонних печатных плат. В последнее время химическое меднение пластмасс нашло применение для экранирования корпусов электронных приборов. Меднение применяют и для металлизации таких материалов, как углеродные волокна, графитовый порошок. [c.75]

Характерные свойства основных типов графитовых нитей, используемых в- производстве многонаправленных композиционных материалов, приведены в табл. 6.1. Для получения высоких механических свойств материала обычно применяют высокопрочные и высокомодульные волокна в случае обеспечения более низкой теплопроводности можно использовать низкомодульные волокна. Высокомодульные волокна обусловливают высокую теплопроводность, плотность и наиболее низкое температурное расширение. Выбор самого подходящего типа волокон в каждом конкретном случае следует рассматривать как самостоятельную задачу проектирования [109]. [c.167]

Рассматриваются некоторые свойства, определяющие области применения различных тугоплавких покрытий, нанесенных на углеродные материалы плазменным напылением, газофазным, химическим и электрохимическим методами. Показано, что покрытие из двуокиси циркония, получаемое путем нанесения на графит методом аргоно-дуговой наплавки циркония и окислением последнего в кислороде, отличается высокой термостойкостью, определяемой металлическими прожилками циркония в двуокиси, а также наличием пластичного металлического слоя, демпфирующего напряжения, возникающие в окисной плевке при эксплуатации. Метод газофазного осаждения может быть использован для нанесения различных тугоплавких покрытий как на графитовые изделия, так и в качестве барьерных на углеродные волокна при этом толщина покрытия определяется его назначением. Путем химического и последующего электрохимического наращивания, например меди на углеродные волокна, возможно получение композиции медь—углеродное волокно с содержанием волоков 20—50 об.%. [c.264]

Так как волокнистые композиты используются наиболее часто, следует остановиться на их составных частях. Чаще всего употребляются стеклянные, борные (с вольфрамовой сердцевиной) и углеродистые (графитовые) волокна. Стеклянные волокна обычно имеют круговое поперечное сечение. Поперечные сечения борных волокон тоже круговые, но с неровными краями (как у кукурузного початка). Графитовые волокна могут обладать поперечными сечениями либо круговой, либо крайне нерегулярной формы в зависимости от способа их изготовления. [c.64]

Исследование влияния формы волокон на локальное поведение материала и, следовательно, на свойства композита в целом приобрело особое значение в настоящее время, когда в качестве армировки начали использоваться графитовые волокна с поперечным сечением весьма неправильной формы. Вопрос о том, имеет ли какие-либо преимущества применение графитовых волокон с поперечным сечением, близким к круговому (такие волокна также можно изготовить), остается пока открытым. [c.237]

Нестабильность указанного типа была обнаружена в волокнистых композитах никель — графит [27]. Термоциклирование от 1255 К до комнатной температуры приводит к огрублению графитовых волокон и развитию мостиков между волокнами. В этой системе процесс особенно заметен, так как волокна имеют неровную поверхность с большим числом точек активного радиуса кривизны. Согласно уравнению Томсона—Фрейндлиха, вблизи этих мест содержание углерода в матрице повышено, что приводит к ускоренному ето переносу при высоких градиентах концентрации. [c.90]

На рис. I приведены электронные микрофотографии графитовых волокон в полимерной матрице, на которых довольно четко видны как волокна, так и матрица. В данном случае поверхность раздела представляет собой область, примыкающую к поверхности волокна и матрице, окружающей волокна. [c.44]

Были проведены широкие исследования по обработке поверхности графитового волокна с целью улучшения его адгезии к смолам, оцениваемой по прочности композитов на сдвиг. Наиболее эффективным оказалось окисление графита газообразными и жидкими окислителями [15]. Окисление способствует возникновению на поверхности графита характерных для гидрофильных поверхностей карбоксильных и гидроксильных групп. Улучшение адгезии полимеров к окисленному графиту объясняется увеличением его суммарной поверхности, улучшением смачивания ее смолой и образованием связей между смолой и функциональными группами на поверхности графита. [c.216]

На рис. 5 и 6 представлены микрофотографии высокомодульных высокопрочных графитовых волокон двух типов. Как следует из полученных результатов, поверхность волокна из вискозы (рис. 5, а) имеет гладкую фибриллярную структуру с бороздками. С помощью оптического микроскопа удалось установить сложную геометрию поперечного сечения волокна (рис. 5,6) с более отчетливо проявляющимися бороздками. Электронные микрофотографии поверхности волокна, полученного из полиакрилонитрила [c.232]

Химический состав поверхности графитовых волокон, которая содержит кислорода больше, чем водорода и азота, определяется природой исходного волокна (вискоза или полиакрилонитрил) и [c.243]

Таблица 6 АДСОРБЦИЯ ионов На+ и Ы+ ИЗ РАСТВОРОВ ЫаОН и ЫОН ИСХОДНЫМИ ГРАФИТОВЫМИ ВОЛОКНАМИ НМС-50 [89], мкМ/м= ВОЛОКНА

Адсорбционные свойства графитового волокна после обработки в азотно-воздушной среде при 1200 °С в течение нескольких минут аналогичны свойствам исходного волокна (табл. 7). В данном случае адсорбция ионов Na+ и Li+ также слабая, и при действии 0,1 н. раствора НС1 происходит их незначительная нейтрализация или десорбция. [c.247]

АДСОРБЦИЯ ИОНОВ На+ ИЗ РАСТВОРА ЫаОН ГРАФИТОВЫМИ ВОЛОКНАМИ НМО-50, ОКИСЛЕННЫМИ НЫОз И ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ПОДВЕРГНУТЫМИ ДЕЙСТВИЮ КИСЛЫХ РАСТВОРОВ [89], мкМ/м ВОЛОКНА [c.248]

При обработке графитовых волокон азотной кислотой их поверхность активируется, приобретая кислые свойства. Таким образом, иопользование указанных обработок дает возможность получать поверхности двух типов — нейтральную и кислую, причем каждая является чистой по сравнению с материалом непосредственно после его изготовления. Композит, армированный обработанными волокнами обоих типов, имеет более высокую прочность на сдвиг, чем материал с исходной графитовой пряжей. Авторам, однако, не удалось установить, связана ли такая более высокая прочность с чистотой поверхности или она обусловлена различием механизмов адгезии на нейтральной и кислой поверхностях наполнителя. [c.260]

По прочности композита на изгиб и сдвиг при комнатной температуре до и после кипячения в воде можно судить о прочности адгезионной связи на поверхности раздела (табл. 18 и 19). В композитах на основе волокон стекла, карбида кремния и бора горячая вода ослабляет адгезионную связь на поверхности раздела. В композитах, армированных окисленными графитовыми волокнами, кислород, находящийся на поверхности, менее подвержен дегидратации, чем окислы на поверхности стекла, карбида кремния и бора, так как ухудшения адгезии в случае графитовых волокон [c.264]

Как было показано, прочность адгезионной связи на поверхности раздела графитовое (или борное) волокно — смола зависит от многих факторов. Такие характеристики волокон, как удельная поверхность, поверхностная энергия (смачиваемость и химическая активность), размер кристаллитов графита и их ориентация (модуль), в значительной мере определяют прочность адгезионного соединения. Однако количественная взаимосвязь между химической активностью или смачиваемостью поверхности волокна и механическими свойствами композита, такими, как прочность на сдвиг или изгиб, не установлена. Согласно результатам исследований, прочность адгезионной связи на поверхности раздела в композите обратно пропорциональна размеру кристаллитов графита на поверхности волокна, и для любой данной системы увеличение удельной поверхности волокон приводит к повышению прочности композита на сдвиг. [c.270]

Цилиндрические образцы диаметром 30—70 мм, высотой 1—3 мм помещались в камеру на струнок из графитового волокна, имели в исходном состойнии поверхность с классом чистоты не хуже R, - [c.102]

Шарикоподшипники, изготовленные из наполненного хаотично оринтированными графитированными волокнами полиимида, надежно работают при давлении до 28,5 МПа и имеют износостойкость при 50 и 315 °С соответственно в 7 и 1,5 раза большую, чем в случае ориентации графитовых волокон вдоль направления скольжения. Для работы в области криогенных температур применяют полиимиды, наполненные бронзой. Фирма "Баден (США) разработала самосмазывающиеся шарикоподи]ипники, работоспособные в интервале температур -50--(-260 °С при частоте враш,ения до 300 с . Сепаратор этих подшипников изготовляют из пористых полиимидных материалов SP-8 и SP-8I1. Недостатком материалов на основе полиимидов является большая скорость газовыделения, что в некоторых случаях ограничивает их использование в вакуумной технике, а также хрупкость, предъявляюп(ая особые требования к технологии обработки деталей. Кроме того, эти материалы имеют высокую стоимость. Поэтому их применяют в основном для изготовления ответственных деталей подвижных сопряжений, работающих в экстремальных условиях. [c.33]

Влияние типа армирующих волокон и схем армирования на формирование свойств. Для изготовления пространственно-армированных углерод-угле-родных композиционных материалов применяют армирующие волокна различных видов (нити, жгуты, стержни и т. д.) с различными физикомеханическими свойствами. Кроме того, армирующие каркасы, имеющие одну и ту же структурную схему, могут быть созданы различными методами (см. с. 168), что оказывает определенное влияние на свойства материала. О влиянии типа волокон на формирование свойств композиционного материала свидетельствуют данные (рис. 6.8), полученные из опытов на изгиб образцов, вырезанных из материала в направлении г [111]. Армирующий каркас был создан прошивкой в направлении 2 пакета, набранного из слоев низкомодульной графитовой ткани. Для прошивки использовали как обычные непропитан-ные углеродные жгуты и нити с различной площадью поперечного сечения, так и предварительно пропитанные и отвержденные (в виде стержней) нити. При изготовлении материалов изменялись только содержание и тип волокон направления z в двух других направлениях параметры армирования сохранялись постоянными. [c.172]

Уравнение (50) проверялось на опытах для неустановивших-ся температурных режимов, однако таких результатов очень мало Уоткинс [124] проводил опыт для эпоксидной смолы, Ше-пери и др. [98] — для эпоксидной смолы, армированной графитовыми волокнами. Зато имеется значительное количество изотермических данных для аморфных и полукристаллических полимеров, а также для металлов. Во всех этих случаях уравнения (51), (55) и (58) подтверждаются. Можно продемонстрировать четыре различных способа построения приведенных кривых ползучести, применяемые различными исследователями. Эти так называемые способы суперпозиции перечислены ниже мы характеризуем их видом зависимостей величин, входящих в уравнение (51), от температуры. В статье [67] содержится краткое описание этих способов построения приведенных кривых на основе экспериментальных данных. [c.124]

Наряду со стекловолокном основными упрочнителями композитов являются углеродные (графитовые) волокна, нитевидные кристаллы и волокна нз высокопрочных металлов, таких, как бор. Эти волокна менее чувствительны к воде, чем стеклянные, уже потому, что они не так гидрофильны. Вайетт и Эшби [78] сравнивали действие воды на полиэфирные композиты, армированные волокнами углерода и Е-стекла. В обоих случаях наблюдалось набухание смолы, однако интенсивно ра сслаивался только стеклопластик. Предполагалось, что волокна из металлов или из окислов металлов не более гидрофильны, чем кварц, а, как уже отмечалось [2], кварцевые волокна не расслаиваются при выдержке композита в воде. Тем не менее металлы и окислы металлов (в отличие от углерода) подвержены коррозии под напряжением [76]. Очевидно, накопление воды на поверхности раздела между окислом металла и полимером, которое является следствием гидрофильного загрязнения, приводит к образованию дефектов и разрыву волокна. [c.115]

При помощи спектров Рамана с лазерным источником в работе [49] показано, что у композитов, армированных графитом, прочность на сдвиг зависит от количества кристаллических граней на поверхности графита. Число этих граней увеличивается с повышением интенсивности окислительной обработки, так как многие края кристаллов графита при травлении обнажаются. По данным Батлера и Дифендорфа [9], поверхность необработанного высоко--модульного графитового волокна содержит плоскости, соединенные между собой слабыми связями, что приводит к когезионному разрушению графита параллельно поверхности раздела. [c.217]

Даже при максимальной адгезии полимеров к немодифициро--ванным графитовым волокнам композиты на их основе имеют невысокую прочность на сдвиг вследствие разрушения по слабым пограничным слоям графита. Окисление применяется прежде всего для удаления потенциально слабого пограничного слоя с поверхности графита. На возникающей в результате этого гидрофильной поверхности в присутствии воды могут образовываться гидролитически равновесные связи с полярными смолами, что в свою очередь приводит к снижению усадочных напряжений в материале. В случае композитов из оксидированного графита с неполярными смолами для релаксации напряжений и сохранения механических, свойств во влажной среде необходима, вероятно, обработка наполнителя силановыми аппретами. [c.217]

АДСОРБЦИЯ Таблица 3 ПАРОВ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ГРАФИТОВЫМИ ВОЛОКНАМИ НЦсо НМО-50 [19] [c.242]

АДСОРБЦИЯ ПАРОВ ВОДЫ И ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ГРАФИТОВЫМИ ВОЛОКНАМИ ТЬогпе1-25 [191 [c.242]

АДСОРБЦИЯ красителей СИНЕГО МЕТИЛЕНА (СМ) И ЖЕЛТОГО МЕТАНИЛА (ЖМ) ГРАФИТОВЫМИ ВОЛОКНАМИ НИсо НМО-50 [87] [c.244]

Используя метод газовой хроматографии, Брукс и Скола [19] получили интересные данные о реакционной способности поверхности высокомодульных графитовых волокон. Критерием реакционной способности поверхности волокна являлась степень адсорбции паров органических веществ. Измеряя время, необходимое для прохождения паров через хроматографическую колонку, заполненную графитовыми волокнами (служившими субстратом), Брукс и Скола определяли коэффициент адсорбции, или реакционную способность поверхности волокна. Данные, приведенные в табл. 3 и 4, показывают, что при обработке поверхности волокон азотной кислотой степень адсорбции паров п-декана, га-октилами-на и изомасляной кислоты повышается. Реакционная способность графитовой пряжи ТЬогпе1-25 по отношению к воде, толуолу и пиридину значительно возрастает после обработки ее в атмосфере водорода при 1200 °С (табл. 4). По эффективности методы обработки поверхности графитового волокна ТЬогпе1-25 можно расположить в следующей последовательности обработка в атмосфере водорода при 1200°С, обработка в атмосфере аргона при 1200°С и вакуумирование при 1200°С. [c.244]

Результаты исследований адсорбционной с пособности поверхности графитового волокна НМО-50 показали, что по отношению к синему метилену и желтому метанилу она примерно одинакова и составляет соответственно 1,39 и 1,38 мкМ на 1 г необработанного волокна (табл. 5). В случае окисленной поверхности адсорбция катионного красителя возрастает до 13,58 мкМ/г, а у анионного красителя — только до 5,66 мкМ/г. Повышение количества адсорбируемого катионного красителя в 10 раз соответствует увеличению площади поверхности окисленного волокна, определенной [c.245]

Вследствие малости удельной поверхности графитовых волоко для анализа иопользовались пробы весом по 6 г. Волокна тщательно. промывались в дистиллированной деионизированной воде, а. затем подвергались действию растворов гидроокиси натрия (10 М), гидроокиси лития (10 М) и хлористого лития (0,01 М) в течение 24 ч. Степень адсорбции ионов натрия или лития устанавливалась по изменению концентрации растворов до и после обработки ими волокон. Обработанные растворами и высушенные волокна подвергались действию дистиллированной деионизированной воды, после чего определялось количество десорбированных ионов. Разница между количеством первоначально адсорбированных ионов и количеством десорбированных ионов дает концентрацию катионов, интенсивно адсорбируемых поверхностью волокон. [c.247]

На основании результатов, полученных при исследовании исходной и обработанной в азотной кислоте и азотно-воздушной среде графитовой пряжи HMG-50, можно полагать, что поверхность исходного волокна является сравнительно нейтральной. Обработка волокна в азотно-воздушной среде при 1200 °С представляет собой но существу процесс очистки, при котором поверхность волокна можно дезактивировать путем декарбоксилации, дегидратации или декарбонизации. Охлаждение до комнатной температуры в атмосфере азота не приводит к регенерации групп —СО2Н, —ОН или [c.248]

Особенности геометрии поверхности волокон, а в случае графитовых и стеклянных волокон их небольшой диаметр затрудняют измерение краевых углов смачивания волокон жидкостями и определение величин критической поверхностной энергии с достаточной степенью точности. Измерения краевых углов смачивания проводились на стеклянных [5], борных [55] и графитовых волокнах [11, 41], но только в одном случае эти значения были использованы для определения критического поверхностного натяжения ус при смачивании по методу Цисмана [9, ИЗ]. [c.249]

В табл. 16 приведены значения для обработанных графитовых волокон. Если пренебречь небольшими изменениями диаметра волокна, то разницу в значениях д можно объяснить неодинаковой смачиваемостью отдельных участков волокна и их различной адсорбционной способностью, а также разницей электрических зарядов. Согласно Дитцу и Пеоверу [31], повышение величины [c.254]

Характеристики смол. Хорошая адгезия смолы к волокну возможна в том случае, если поверхностное натяжение смолы меньше, чем волокна, и, следовательно, его поверхность хорошо смачивается смолой. Например, поверхностное натяжение раство-. ра эпоксидной смолы, такой, как диглицидиловый эфир бисфено-ла-А, в ацетоне (12,5 вес. %) составляет 23,3-10- Н/см [28], т. е. меньше поверхностного натяжения борного и графитового (ТЬог-пе -50, обработанного в HNOз) волокон, для которых оно равно соответственно ЗЗ-Ю Н/см и Н/ом. Удаление ацето- [c.260]

Композиты, армированные необработанными графитовыми волокнами, имели низкую прочность на сдвиг. Судя по прочностным характеристикам этих материалов при комнаткой температуре, поверхность раздела в них, очевидно, не сразу подвергается разрушающему действию воды в процессе кипячёния. Обработка поверхности графитовых волокон способствует повышению сдвиговой прочности композита, которая уменьшается при комнатной температуре после кипячения в воде в течение 2 ч (разд. III). Это указывает на то, что поверхностная энергия волокна после его обработки возрастает. [c.265]

Так как композиты, армированные необработанными графитовыми волокнами, имели низкую прочность при межслойном сдвиге вследствие плохой адгезионной связи волокна со смолой, было необходимо добиться лучшего взаимодействия матрицы с наполнителем. Применение силанового покрытия на термообработанном [78, 93] или окисленном волокне [47] оказалось неэффективным и не позволило повысить прочность при межслойном сдвиге. Однако при окислении поверхности волокна в сочетании с ее термообработкой даже без применения аппретов прочность композитов при межслойном сдвиге значительно возрастает [41, 48, 63, 68, 78, 88]. Окисление графитовых волокон азотной кислотой способствует увеличению их удельной поверхности и, как было показано в разд. I, созданию кислой Поверхности. В углепластиках с волокном НМС-50 существует зависимость между их прочностью на сдвиг и величиной удельной поверхности воло кон (рис. 14) [88]. В результате окисления волокна повыщается также и прочность на растяжение в поперечном направлении. [c.267]

Сравнение величины удельной повер5 н0сти волокна со сдвиговой прочностью композитов, армированных одинаково обработанными графитовыми волокнами, показывает, что обработка водородом не Приводит к Понижению прочности на сдвиг (табл. 22), что,противоречит данным Херрика, [48]. Полагают, что повышение адгезионной связи на поверхности раздела объясняется высокой реакционной способностью поверхности волокон. Очевидно, что как увеличение удельной поверхности, так и повышение ее реакционной способности приводят к росту сдвиговой прочности композитов, однако количественное соотношение получить трудно. [c.268]

ВЛИЯНИЕ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ГРАФИТОВОГО ВОЛОКНА НМО-50 — 2256-0820 НА ПРЕДЕЛ ПРОЧНОСТИ НА СДВИГ ОДНОНАПРАВЛЕННЫХ ЭПОКСИДНЫХ КОМПОЗИТОВ [871 [c.269]

В дальнейших исследованиях было показано, что прочность адгезионной связи на поверхности раздела неббработанное волокно— смола значительно ниже, чем после обработки поверхности графитовых волокон. У композитов на основе эпоксидной смолы ЕНЬ-2256-0820 с высокой сдвиговой прочностью, армированных [c.278]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...