Поверхность графитовых волокон

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

ВЛИЯНИЕ состояния ПОВЕРХНОСТИ ГРАФИТОВЫХ волокон НА ПРЕДЕЛ ПРОЧНОСТИ КОМПОЗИТОВ НА СДВИГЕ [89] [c.259]

УДЕЛЬНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ ГРАФИТОВЫХ ВОЛОКОН И ПРОЧНОСТЬ НА СДВИГ КОМПОЗИТОВ НА ИХ ОСНОВЕ [87] [c.269]

Поверхность графитовых волокон, адгезия к ней 216—227 [c.293]

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]

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]

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]

Представляет интерес сопоставление сдвиговой прочности композитов с величиной удельной поверхности, ее реакционной способностью и смачиваемостью графитовых волокон. Достоверные данные о реакционной способности и смачиваемости различных графитовых волокон пока отсутствуют результаты определения удельной поверхности волокон и сдвиговой прочности некоторых [c.268]

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]

Одним из методов оценки реакционной способности поверхности графитовых волокон является определение степени адсорбции на ней катионного основного красителя — синего метилена (СМ) (рис. 7, а) и анионного кислотного красителя — желтого метанила (ЖМ) (рис. 7,6) из водного раствора ( 10- М) [87], Грэхем [c.244]

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]

ВЛИЯНИЕ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ГРАФИТОВЫХ ВОЛОКОН ТЬогпе1-25-2256-0820 НА ПРОЧНОСТЬ НА СДВИГ ЭПОКСИДНЫХ КОМПОЗИТОВ [41] [c.267]

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]

Окончательное подтверждение предложенной методики построения поверхности прочности с использованием минимально необходимого количества основных экспериментов может быть получено из анализа испытаний композитов с высокой степенью анизотропии. С этой целью рассмотрим результаты, полученные By [53] для слоистого композита, состоящего из графитовых волокон (Morganlte II) и эпоксидной матрицы (производство Уиттекер Корпорейшн). Данные о прочностных свойствах этого композита были получены из эксперименгов, при проведении которых особое внимание обращалось на обеспечение необходимых [c.467]

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]

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]

Вагнер [104], а затем Дитц и Пеовер [31] разработали элект-рохимичеекий метод для оценки смачиваемости различных графитовых волокон с обработанной поверхностью. При этом фиксировались изменения площади, смачиваемой электролитом, и устанавливалась взаимосвязь таких изменений с прочностью композита при межслойном сдвиге. Метод основан на том, что металлический проводник, контактирующий с электролитом, несет поверхностный электрический заряд величина которого определяется природой растворителя, электролита, материала электрода и падением напряжения на поверхности раздела значение пропорционально площади граничной области [74]. Электрод состоял из отдельных графитовых волокон. Определялась не величина а ее изменение в зависимости от потенциала Е [c.254]

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]

Стандарт ASTM D3532-76 (Время желатинизации в препре-гах на основе углеродных волокон и эпоксидных связующих) посвящен определению времени желатинизации в предварительно пропитанных эпоксидным связующим волокнистых структурах на основе углеродных (графитовых) волокон. Этот метод пригоден для связующего как с высокой, так и с низкой вязкостью. Образцы вырезаются из препрега и нагреваются на горячей поверхности (с заданной для данного связующего температурой). Наблюдается образование бусинок из связующего, выступающих из препрега. Время желатинизации отмечается в точке, когда вместо бусинок образовываются зазубрины или застеклованные подтеки. [c.445]

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]

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]

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 графитовых и стеклянных волокон на износостойкость ацетальных смол различно в первом случае износ ацетальных смол резко снижается, а во втором — увеличивается [51 ]. Последнее объясняется тем, что наполненный стекловолокном полиацеталь имеет повышенный коэффициент трения, поэтому температура поверхности трения выше, чем ненаполненного. При высоких скоростях скольжения в окрестности волокон происходит термическое разложение полиацеталя, поскольку выходящие на поверхность трения волокна играют роль горячих пятен. [c.12]

В целях уменьшения массы баллонов для сжатого газа их реке изготавливать из высокопрочных легких композиционных материалов различных волокон (например, графитовых, стеклянных, полимерных) ным связующим. Рациональна сферическая форма баллона, oE наименьшей площадью поверхности при заданном объеме (изоперим свойство). Срок службы НЭ повышается при использовании нейтральнь которых наименьшую стоимость имеет, азот (реже применяют гелий i Перспективный способ повышения КПД газовых МН — их i использование с накопителями тепловой энергии (НТЭ). Тепловь ляторы запасают энергию в нагреваемом выше точки плавлени теле (соединении металла), размещенном в термостатированном ) Накопленная за счет теплоемкости и фазового перехода энергия [c.15]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...