Армирующие компоненты, их получение и свойства

Так как армированные пластики обладают анизотропией свойств (т. е. в различных направлениях свойства материала различны), необходимо проводить испытания материала в различных направлениях. Направление испытания (например, направление приложения нагрузки или потока тепла при определении теплопроводности) должно быть заранее определено и записано вместе с результатами испытаний. Например, в слоистых пластиках свойства поперек и вдоль слоев существенно различаются. Для текстолитов и композитов, полученных методом ручной выкладки, существует сильная анизотропия в плоскости слоев. Нагрузка к образцу может прилагаться либо в соответствии с симметрией армирующей компоненты (основа ткани в текстолитах), либо в соответствии с симметрией образца (осевая, круговая и т. д.). [c.441]

Структура, взаимодействие компонентов и механические свойства композиционных материалов в значительной мере зависят от методов и режимов их изготовления [54]. Так, например, ири изготовлении композиции по режимам, характеризующимся отклонением параметров процесса от оптимальных в сторону снижения температуры, давления и сокращения времени выдержки, реализуется лишь начальная стадия физико-химического взаимодействия компонентов механизм разрушения полученного композиционного материала определяется в этом случае прочностью связи матрицы с волокном. Материал ири нагружении разрушается за счет накопления трещин на границе матрица—волокно и последующего раздельного разрыва частично связанного пучка армирующих волокон и матрицы. Разрыв какого-либо волокна приводит обычно к отслоению его от матрицы, вследствие чего в процессе дальнейших испытаний данное волокно не несет нагрузки. При таком механизме матрица разрушается с образованием воронок вокруг индивидуальных волокон или их комплексов зона разрушения матрицы обычно локализована в плоскости, перпендикулярной к направлению нагрузки волокна выдернуты из матрицы на значительную длину, область разрывов отдельных волокон распределена вдоль оси образца. Такой материал характеризуется высокой ударной вязкостью, сравнительно невысокой прочностью ири растяжении, низкими значениями циклической прочности, прочности при сдвиге, сжатии, изгибе, кручении и т. д. [c.10]

Находит экспериментальное подтверждение [83] теоретическая зависимость прочности армированных пластиков, полученная на основе кинетической теории разрыва, развитой Б. Д. Ко-леманом, которая предсказывает существенную зависимость как абсолютной прочности, так и хода временной зависимости прочности от содержания армирующих наполнителей и законов их деформирования. При этом перераспределение напряжений между компонентами материала, обладающими различными свойствами, может оказывать значительное влияние на изменение прочности от времени при различных режимах нагружения [85]. [c.47]

Основу теплоизоляционных изделий зернистой структуры составляют зернистые высокопористые компоненты (заполнители) естественного происхождения (трепел, диатомит) или полученные искусственно (вспученные перлит или вермикулит). В некоторых случаях для улучшения структуры и повышения физико-механических характеристик при сохранении высоких теплоизоляционных свойств в состав композиций вводят дополнительно распушенный асбест, который армирует материал. Поскольку сам заполнитель обычно имеет достаточно высокую максимальную температуру применения (например, перлит и трепел — [c.242]

В настоящей работе были проведены исследования основных теплофизических свойств полученных материалов в зависимости от объемного содержания основных компонентов, вида связующего и армирующей стеклоткани, природы металлического наполнителя и степени его дисперсности, а также от метода формования. Теплофизические характеристик ки исследованных композиций определялись в процессе нагрева в условиях регулярного Теплового режима второго рода [8]. Определение теплостойкости проводилось по Мартенсу"— ГОСТ 9551-60. [c.106]

Поведение полученных намоткой волокном композитов аналогично поведению других типов слоистых материалов с расположенными под углом слоями армирующих компонентов. Поэтому разработанные для них аналитические методы могут быть использованы и для конструкций, получаемых намоткой. При рассмотрении этого вопроса с позиций макромеханики анализ композитов базируется на предположении, что каждый слой является анизотропным гомогенным монослоем. Монослой состоит из волокон, ориентированных под углом а или однонаправленных. Свойства монослоя обычно определяют экспериментальным путем, и анализ структуры строится путем перехода от одного слоя к другому. Микромеханический подход, наоборот, заключается в исследовании характеристик чувствительности составных частей материала, т. е. распределения напряжений и деформаций между армирующими волокнами и матрицей. При определении напряжений и деформаций по точкам принимают во внимание свойства армирующего материала и смолы, а также геометрию изделия. Этот анализ микронапряжений устанавливает, какие нагрузки может выдержать композит перед переходом через предел текучести в какой-то точке или перед достижением критических напряжений. Микромеханический подход применяется также для расчета характеристик композиционного материала по известным их значениям для входящих в его состав компонентов, а также для установления влияния их изменения на соответствующие свойства композита. [c.227]

Композиционные материалы (композиты) представляют собой гетерофазные системы, полученные из двух или более компонентов с сохранением индивидуальности каждого из них. В строении композита выделяют наполнитель армирующий компонент) и связующее матрицу). Определяющее влияние на свойства композита оказывает наполнитель, распределенный в связующем. Матрица связывает композицию (обеспечивает непрерывность), позволяет изготовить неЬбходимую инженерную конструкцию и передавать внешние нагрузки к несущему упрочняющему компоненту. Наполнитель является разделенным компонентом и играет усиливающую или армирующую роль. [c.410]

Практически все композиционные материалы являются термодинамически неравновесными системами. По образному выражению акад. И. В. Тананаева композиции относятся к живущим системам. Градиенты химических потенциалов, возникающие на поверхностях раздела между армирующей составляющей и матрицей, являются движущей силой процессов диффузии и химических реакций. Взаимная диффузия и химическое взаимодействие между компонентами происходят как на стадии получения композиций, так и при их эксплуатации. Некоторая степень химического взаимодействия является необходимым условием образования связи между компонентами, тогда как слишком активное взаимодействие чаще всего снижает механические свойства упрочните-лей и, как следствие, всей композиции в целом. [c.57]

В процессе приготовления смеси в ре-зиносмесителе одновременно с распределением компонентов смеси по объему перерабатываемого материала происходит диспергирование ингредиентов. С точки зрения получения наиболее гомогенной смеси и более активного взаимодействия полимера с ингредиентами, диспергирование их следует считать положительным явлением. Это справедливо для порошкообразных ингредиентов. Для асбеста, имеющего волокнистую структуру, диспергирование агрегатов волокон может проходить в двух направлениях и оценка процесса имеет двойственный характер расщепление волокон на более тонкие —- положительное явление, укорачивание волокон — отрицательное. Укорачивание волокон ухудшает их армирующие свойства, снижается прочность готовых изделий, возникает возможность появления термических трещин при эксплуатации изделий. [c.173]

КОМПОЗИТОВ обеспечивают получение широкого спектра служебных свойств. Для композитов, предназначенных для длительной высокотемпературной службы, решающими моментами при выборе являются не только достигаемые высокие механические свойства, но, главное, их стабильность в течение длительного времени при высоких температурах и нагрузках, в том числе при циклических режимах. Из этого следует, что при конструировании высокотемпературных композитов и подборе пар упрочняющая фаза—матрица большое значение приобретают не только прочность исходных составляющих композитов, их объемная доля, взаимное расположение и схема армирования, но и термическая стабильность компонентов композитов во взаимном контакте друг с другом, т. е. механическая совместимость (согласованность коэффициентов термического расширения) и физико-химическая совместимость (отсутствие интенсивного взаимодействия компонентов между собой, вызывающего деградацию структуры и свойств как армирующей фазы, так и матрицы). Из высокотемпературных интерметаллидов рассматриваются как перспективные NiAl [14], TiAl [15], фазы на основе системы Ti-Nb-Al [16], а также силициды Nb и Мо [15]. [c.214]

Для улучшения свойств слабо нагруженных конструкций мокрое формование слоистых пластиков иногда сочетают с формованием с эластичной дргафрагмой. Поскольку сухое волокно трудно пропитать небольшим количеством смолы, исходное объемное соотношение смолы и армирующих материалов обычно берут не менее 2 1. Массовое соотношение этих компонентов я 1 1. При контактном формовании заготовок для компенсации высокого содержания смолы приходится увеличивать толщину композиционного материала. К таким изделиям относятся архитектурные панели и ограждения, арматура и облицовка ванных комнат, а также составные конструкции в легковых и грузовых автомобилях. Однако при получении ответственных опорных деталей иногда встречаются пространственные ограничения. Для уменьшения содержания смолы и улучшения конструкционных свойств можно использовать различные способы удаления излиш ка связующего. [c.99]

Слоистые пластики (СП), армированные стекловолокном (СВКМ), нашли широкое применение в судостроении с момента начала их использования в качестве промышленных материалов в 40-х годах XX столетия. Их применение как конструкционных материалов было обусловлено удачным сочетанием уникальных свойств высокого отношения прочности к массе, долговечности и стойкости к морской среде, простоты эксплуатации и ремонта, жесткости, особенно при очень низких температурах, их немагнитных и диэлектрических свойств, а также их низкой теплопроводности по сравнению с металлами. Кроме того, эти материалы дают возможность судостроителям использовать в конструкциях эластичность композитов, отсутствующую у обычных металлов. Например, при правильном выборе исходных компонентов, а также процесса получения композитов, в том числе и ориентации армирующей волокнистой добавки, удается получить конструкционный материал, удовлетворяющий специфическим требованиям к данной конструкции, а также создать надежную конструкцию, причем более легкую и эффективную. Использование монолитной бесшовной конструкции снижает до минимума количество швов и исключает многие дорогостоящие вторичные процессы сборки (например, механические соединения с помощью сварки или клепки). [c.511]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...