Углепластики удельный вес

Показаны превосходные усталостные свойства углепластиков с высокомодульными (типа I) волокнами при осевом нагружении, а также их относительная нечувствительность к вредному влиянию влажности или наличия масла при нормальной температуре. За исключением случая, когда среднее напряжение является незначительным растягивающим, усталостная прочность близка к статической прочности на растяжение и сжатие. Влияние циклических нагрузок несколько больше для композитов с высокопрочными (типа II) волокнами, но и их свойства оказываются достаточно высокими. Существенное преимущество углепластиков состоит в их необычайно высокой удельной усталостной прочности наряду с высоким удельным модулем. Эти два свойства совместно обеспечивают большую потенциальную возможность экономии в весе. [c.363]

На рис. 10 те же результаты сравнивались на основе удельных напряжений, т. е. амплитуды напряжений и среднего напряжения, отнесенных к удельному весу материалов. Сразу становится очевидным существенное превосходство углепластиков по усталостным свойствам. [c.375]

На рис. 3. 7 приведена зависимость удельного электрического сопротивления углепластика от содержания в нем углеродных волокон. Как следует из данных, приведенных на рисунке, углеродные волокна по сравнению с частицами газовой сажи значительно эффективнее снижают [c.81]

На рис. 5.14 приведены кривые удельной прочности слоистого пластика, имеющего оптимальный угол взаимной ориентации волокон, а также хромоникельмолибденовой стали и алюминиевого сплава, находящихся в двухосном напряженном состоянии. Кривые удельной прочности металлических материалов получены с использованием критерия Ми-зеса и значений, приведенных в табл. 5.2. Из рисунка видно, что углепластики могут обладать большей удельной прочностью, чем металлические материалы. [c.189]

В ВЫСОКИХ значениях удельной прочности и ударной вязкости материала. Подобно металлам они обладают способностью к пластической деформации, что препятствует хрупкому характеру разрушения. Демпфирующие характеристики армированных пластиков на основе арамидных волокон в 4—5 раз выше, чем ге же характеристики углепластиков (табл. 8.5, рис. 8.2). Они обладают также рядом других свойств, которые не могут быть достигнуты при использовании углеродных волокон. Поэтому арамидные волокна представляются весьма перспективными для практического применения. [c.265]

В аэрокосмической технике требования обычно выше, чем в других областях применения, это относится к таким важным характеристикам, как малая масса, высокие прочность и жесткость и хорошая стойкость к усталостным напряжениям. Композиты, особенно с высокими эксплуатационными характеристиками, являются единственными существующими в настоящее время материалами, отвечающими данным требованиям. Удельная прочность при растяжении для углепластиков составляет около 9,2 X X 10 м по сравнению с 2- 0 м у алюминия. Удельный модуль упругости составляет 8,4- 10 м. Предел выносливости углеродных волокон составляет 80 % от статической прочности по сравнению с 35 % для алюминия. [c.538]

УУКМ обладают целым рядом ценных, часто уникальных свойств чрезвычайно высокой теплостойкостью (в инертной среде они сохраняют свои высокие удельные физико-механические свойства вплоть до 2500 К и работают при повышенных температурах в отличие от углепластиков), хорошей стойкостью к термоудару (как тугоплавкие материалы), низкими значениями температурного коэффициента расширения и теплопроводности, высокой стойкостью к химическим реагентам (это свойство делает их весьма перспективными для использования в конструкциях химического машиностроения, атомной энергетике и др.). [c.38]

Углепластики. Углепластики — композиты на основе высокопрочных углеродных волокон — наряду с органопластиками являются наиболее перспективным видом композиционных материалов. Их отличают высокие удельные характеристики [c.57]

Рис. в.13. Зависимости удельных приведенных массовой (а) и объемной ((f) мощностей от массовой энергоемкости для хордовых маховиков со спицами из углепластика и ободом из органопластика при различных значениях а [c.438]

Углепластики 353. 542 Ударное взаимодействие веществ 107 Удельный износ по И.В. Крагельскому 145, 282, 520, 521 [c.575]

Качественно новый уровень свойств полимерных композиционных материалов достигается при карбонизации полимерной матрицы, достигаемой в углерод-углеродных композиционных материалах (УУКМ). Эти материалы представляют собой систему углеродное волокно — углеродная матрица, отличающуюся уникальными свойствами чрезвычайно высокой теплостойкостью (в инертной среде они сохраняют свои высокие удельные физикомеханические характеристики вплоть до 2500 К и в отличие от углепластиков могут длительно эксплуатироваться при повыщенных температурах), хорошей стойкостью к термоударам, высокой химической стойкостью, что делает весьма перспективным их применение в химическом мащиностроении. На рис. 3.4 показаны принципиальные схемы структуры УУКМ. [c.119]

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]

При осевом нагружении были обнаружены превосходные усталостные характеристики как однонаправленных, так и ортогонально армированных углепластиков с высокомодульными волокнами типа I. Удельная усталостная прочность углепластиков вместе с удельным модулем дают большие возможности для уменьшения веса изделия притих разумном применении. Хотя пока опубликовано немного данных, по-видимому, можно сказать, что композиты с волокнами типа II более подвержены влиянию усталости, но обладают все же очень хорошими усталостными свойствами. Отсутствуют опубликованные результаты для композитов с волокнами типа III. Обнаружено, что прочность на сжатие намного ниже, чем прочность на растяжение, и поэтому изгибная усталостная прочность определяется прочностью на сжатие. Было установлено, что влияние усталости значительно более заметно в условиях сдвигового нагружения как при межслойном сдвиге, так и при кручении. Не сообщено об усталостных испытаниях при сдвиге в плоскости листа, однако большинство [c.391]

Из сравнения углеалюминиевых композиций с углепластиками видно, что последние в ряде случаев имеют преимущества по удельным характеристикам. Однако в связи с тем, что углеалюминиевые композиции могут работать при температурах до 400° С, при создании надежной защиты от коррозии они выдвинутся на первый план как перспективные материалы конструкционного назначения для деталей. [c.238]

Комплексные методы. Характерной особенностью современных полимерных композиционных материалов (стеклопластиков, боро-пластиков, углепластиков, асбопластиков, пенопластов и др.) является существенная неоднородность структуры, обусловленная неравномерным распределением наполнителя и связующего, анизотропия свойств, существование специфических только для этих материалов различных дефектов, высокая удельная прочность, значительные величины звуко-, тепло- и электроизоляционных свойств. Поэтому выбор наиболее эффективного комплекса методов и средств неразрушающего контроля этих материалов с учетом особенностей их структуры и свойств представляется актуальной задачей. Перенесение эффективных неразрушающих методов и средств контроля для металлов на композиционные материалы будет неправильным в связи со специфичностью свойств и структуры композиционных материалов. Так для металлов (стали, алюминий, титан, сплавы и т. д.) наиболее эффективным являются высокочастотные ультразвуковые (I мГц и выше), электромагнитные, рентгеновские, тепловые методы. Однако для полимерных композиционных материалов данные методы не будут эффективными. [c.103]

Углеродные волокна марок ВМН-4 п ВМН-С применяют в качестпо наполнителя композиционных материалов (углепластиков), у которых удельная прочность выше, чем у стали. Волокна выпускают в виде жгутов, состоящих из большого числа элементарных волокон. Плотность 1,7 г/см (ВМН-4) и 1,9 г/см (ВМН-С), прочность соответственно 200—500 п 200 кгс/мм, JMoдyль упругости 25—30 и 40 тыс. кгс/мм . [c.395]

Пример 2. Исследование весовой эффективности применения углепластиковых материалов. Для трехслойной цилиндрической панели, нагруженной внешним давлением, определим весовую эффективность применения углепластика. Длина панели вдоль образуюш,ей 4 м, длина криволинейного контура 2 м, внутренний радиус R = 2,75 м, толщина заполнителя 8,6-10 м. Приведенные упругие характеристики заполнителя G z — 150МПа, Gy = 270МПа, = Ю МПа, удельная масса заполнителя 53 кг/м . В качестве материала несущих слоев рассмотрим углепластик со следующими характеристиками однонаправленного слоя = 0,14-10 МПа, — 0,94-Ю МПа, Gj2 — 0,65-10 МПа, Vi2 = 0,25, толщина слоя 0,12-10" м, удельная масса 1,35-10 кг/м . Для панели примем восьмислойные углепластиковые обшивки со структурой укладки [ ф/0°/90°/90°/0°/ ф] (углы отсчитываются от прямолинейной образующей). [c.234]

Рис. 5.14. Кривые удельной прочности различных материалов при двухосном напряженном состоянии. 1 -углепластик 2 - хромоникельмо-либденовая сталь 3 - алюминиевый сплав.

Для компенсации этого недостатка стремятся повысить прочность вращающихся колец путем введения в них слоев армирующих волокон с различными механическими свойствами [9-11]. Основная цель при этом — уменьшить напряжения и снизить деформации в радиальном направлении. Напряжения снижают благодаря использованию во внешней части кольца легких материалов, а для уменьшения деформаций повышают жесткость внешней части. Это может быть достигнуто, например, путем армирования внешней части волокнами, обладающими высоким удельным модулем упругости. В качестве примера изменения типа армирующих волокон в радиальном направлении можно привести кольца, внутреннюю часть которых получают методом намотки стеклянных волокон, а внешнюю часть - углеродных [9] другой пример - формирование внутренней части кольца из стеклотекстолита, а внешней - из однонаправленного стекло- или углепластика [10,11]. [c.192]

НИ изготовлены из одаонаправленных угле- и стеклопластиков, а кольца армированы соответствующими волокнами по окружности. На рисунке приведены также данные для колец из гибридного материала, внешняя и внутренняя части которых получены тангенциальной намоткой соответственно угле- и стеклопластиков. Удельная энергия таких колец зависит от радиуса окружности, являющейся границей между внешней и внутренней частями на рисунке приведены лищь максимальные значения удельной энергии (для оптимального радиуса граничной окружности). Из рисунка видно, что удельная энергия вращения у колец из гибридных армированных палстиков больше, чем у колец, изготовленных из стеклопластиков или углепластиков. [c.197]

По удельной прочности и жесткости углепластики существенно превосходят стеклопластики, сталь, алюминиевые и титановые сплавы. Слабая адгезионная связь полимерной связующей с углеродным волокном обусловливает их пониженную прочность при межслоевом сдвиге. Прочность стеклопластика КМУ-1В, армированного вискеризованным углеродным жгутом, имеет прочность при межслойном сдвиге до 100 МПа. [c.290]

Углепластики являются в настоящее время серьезным конкурентом углеметаллических композиционных материалов. Так как плотность полимерной матрицы составляет всего 1,5 г/см , т. о. примерно в 2 раза меньше, чем у такого легкого металла, как алюминий, удельные механические характеристики углепластиков при комнатной температуре заметно выше, чем у углеметаллических композиций. Однако температурная стабильность механических свойств и высокая жаропрочность композиционных материалов с металлической матрицей обусловливает их преимущество при использовании в конструкциях, работающих при повышенных температурах. [c.340]

Обработка органопластика отличается от обработки других ВКПМ, таких, как стекло- и углепластики, в первую очередь из-за своеобразия его состава. Органопластики — это композиционные материалы, пред-ставляюшие собой полимер, наполненный полимером. Поскольку плотность органических волокон в два-три раза ниже плотности минеральных, удельные значения их прочности и жесткости сравнительно высоки. [c.84]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...