Прочность армированных композиционных пластиков

Рис, 5.24. Зависимость прочности на изгиб армированного композиционного пластика от содержания стекловолокна, данные [c.220]

Армированные волокном пластмассы по воспламеняемости различаются в очень широком диапазоне от легко воспламеняемых до негорючих. Относительная воспламеняемость этих материалов существенно меняется при введении антипиренов, которые или снижают скорость горения, делая пластик самозатухающим, или придают ему негорючесть. Опубликована отличная обобщающая статья [6], в которой рассмотрены различные антипирены и их влияние на свойства пластмасс. В ней приведены также рекомендации по количеству антипиренов, которое необходимо вводить в материалы для существенного снижения их горючести. Все применяемые в слоистых пластиках армирующие материалы, кроме органических волокон, обладают внутренне присущей им огнестойкостью. В зависимости от типа матрицы, в которой находится армирующий материал, волокно может положительно или отрицательно влиять на воспламеняемость композиционного пластика. Если капли расплавленной матрицы своевременно удаляются от основного источника воспламенения, то в некоторых случаях пламя может погаснуть. Присутствие армирующего материала может изменить этот процесс, удерживая основание пламени на месте и тем самым способствуя его распространению. Армирующий материал может действовать также и как преграда продвижению пламени, значительно снижая способность матрицы к загоранию. В принципе, можно ожидать, что добавление антипиренов снизит некоторые важные свойства композитов, такие как прочность и жесткость. В зависимости от того, является ли добавка пластификатором или нет, ударная прочность материала может улучшиться или ухудшиться. [c.283]

Развитый в предыдущих главах метод последовательного статистического описания прочности дисперсных структур и материалов позволяет найти подход к описанию прочностных свойств армированных композиционных древесных пластиков и на его основе решать многие технологические задачи, в том числе определять оптимальные соотношения армирующих компонентов и их характеристики. [c.219]

Существенной характеристикой с точки зрения технологии армированных композиционных древесных пластиков является длина стекловолокна. Волокна большой длины приводят к формированию в армирующем материале специфических завитков, которые плохо обрабатываются связующим и при прессовании образуют непроклеенные участки, снижающие прочность композита [171], [c.220]

Угольные нити применяют в качестве композиционных материалов с пластмассовым наполнителем (полиэфиры, эпоксидные смолы, фенопласты). Углеродные волокна превосходят по прочности стеклянные и металлические волокна, используемые для получения армированных пластиков. Эластичность углеродных волокон в 6 раз больше, чем у стеклянных, и в 4 раза больше, чем у современных армированных пластиков. Прочность графитового волокна 3—5 г/денье. [c.390]

Особенностью длительной прочности композиционных материалов, в частности армированных пластиков, является не только ее зависимость от времени пребывания тела под нагрузкой и температуры тела, но и от направления действующей силы по отношению к направлениям армирования, а также от содержания и свойств исходных компонентов материала. При простых напряженных состояниях за основной критерий длительной прочности принимается, как ранее отмечалось, соответствующее нормальное или касательное напряжение, вызывающее разрушение за определенный срок работы материала. [c.137]

Во многих конструкциях трайлеров нашли широкое применение панели из фанеры, облицованные тонколистовым упрочненным пластиком. Такие панели изготовляются разными методами и сочетают в себе, при сравнительно низкой стоимости, высокую прочность фанеры и твердую поверхность, обладающую сопротивлением износу и хорошим внешним видом композиционного пластика. Например, в некоторых случаях используют фанеру толщиной 20 мм, облицованную с обеих сторон высокопрочным пластиком толщиной 0,76 мм, армированным стеклотканью, при этом размеры панелей достигают 2,4 X 12,0 м. Из таких панелей составляют сплошные боковые стены или крышу грузового отсека трайлера без применения металлического каркаса. Несмотря па несколько большую массу, в сравнении с обычными конструкциями, эти секции исключительно долговечны при эксплуатации в крайне жестких условиях. Подробно аналогичные примеры применения фанеры, облицованной упрочненным пластиком, обсуждаются Нотоном и Бергером в гл. 6. [c.26]

Основным фактором, ограничивающим широкое использование композиционных древесных пластиков в машиностроении, является их низкая прочность при динамическом нагружении. Для увеличения динамической прочности применяют различные способы армирования пластиков высокопрочными материалами. Одним из эффективных направлений в технологии таких материалов является армирование древесных пластиков стекловолок — нистыми наполнителями [170, 171]. В качестве фактора, сдерживающего развитие исследований в данной области, необходимо отметить отсутствие методов теоретического описания прочностных свойств армированных композиционных древесных пластиков. [c.219]

В п. 1 гл. IV приводилось описание теории длительной прочности, основанной на представлении о существовании предельной работы напряжений, применительно к изотропнЬш полимерным материалам. Такой же подход возможен и к композиционным анизотропным пластикам [76], [82]. Вывод расчетных формул для пределов длительной прочности армированных пластиков основан на гипотезах [c.140]

Особенности структурных свойств композиционных материалов на основе углеродных и борных волокон с традиционными схемами армирования исследованы в работах [20, 25, 33, 59, 70]. Анализ и сопоставление полученных данных по угле- и боро-пластикам с аналогичными данными типичных стеклопластиков [39, 71] свидетельствуют о том, что использование высокомодульных волокон при традиционных схемах армирования способствует лишь резкому увеличению жесткости материала в направлениях армирования при этом заметного возрастания других упругих и прочностных характеристик не происходит. Главной отличительной особенностью высокомодульных композиционных материалов является большая по сравнению со стеклопластиками анизотропия упругих свойств [25]. Для углепластиков увеличение анизотропии упругих свойств обусловлено также анизотропией самих армирующих волокон. Существенных различий по прочностной анизотропии между стеклопластиками и высокомодульными материалами нет, но абсолютные значения межслойной сдвиговой прочности и прочности на отрыв в трансверсальном направлении однонаправленных и ортогонально-армированных углепластиков в 1,5—3 раза ниже аналогичных характеристик стеклопластиков. [c.7]

Многие машиностроительные материалы представляют собой тот или иной вид композиционных материалов. Например, сталь подвергают окраске, чтобы увеличить стойкость к разрушительному действию коррозии. Стволы первых артиллерийских орудий изготовляли из дерева, а затем дерево скрепляли с латунью, чтобы повысить их стойкость к воздействию внутреннего давления. Прочность бетона повышается при использовании армируюш их стержней. Возникновение промышленности, производящей пластмассы, относят к 1868 г., когда Хайдтом был открыт целлулоид. Вслед за этим в 1909 г. Бикландом была получена фенолформальдегидная смола, в 1938 г. появился найлон. В 1942 г. впервые были изготовлены полиэфиры и полиэтилен. В 1947 г. появились эпоксидные смолы и полимеры на основе сополимера акрилонитрила, бутадиена и стирола [3]. В начале 50-х годов для защиты от коррозии стали использовать термореактивные пластмассы. В это же время началось впервые изготовление коррозионно-стойкого оборудования. Судостроительная промышленность явилась первым крупным потребителем и изготовителем армированных пластиков. Армированные пластики не получили бы такого широкого распространения, которое они имеют в настоящее время, не будь заинтересованности судостроительной промышленности. Долгое время отсутствовала информация об этих материалах, однако, в конечном счете, основные необходимые сведения об армированных пластиках как конструкционных материалах были получены от самих судостроителей. [c.310]

Биполимерный пластик, состоящий из поливинилхлорида и полиэфирного стеклопластика, был использован для изготовления смесительной камеры. При конструировании этой системы учитывалась стойкость поливинилхлорида к кислотам с высокой окисляющей способностью. Основными преимуществами таких биполимерных композиционных систем являются относительно высокая прочность в результате армирования термопластичного — термореактивного связующего стекловолокнистым наполнителем химическая стойкость как результат сочетания термопластов и термореактивных полимеров экономия оборудования стойкость против абразивного износа стойкость к УФ-излучению оптимальные эксплуатационные характеристики, сочетающиеся с химической стойкостью и стойкостью против абразивного износа по сравнению с композициями на основе органических волокон и связующего огнестойкость при добавлении к связующему трехокиси сурьмы. [c.330]

Прочность, модуль упругости и другие механические характеристики волокон из оксида алюминия близки по своим значениям к аналогичным характеристикам углеродных волокон. Поэтому можно использовать те же методы расчета композиционных материалов, что и в случае углепластиков. Методы формования армированных пластиков на основе волокон из оксида алюминия аналогичны методам формования углепластиков. Физико-механические характеристики однонаправленных армированных пластиков на основе эпоксидной смолы и волокон из оксида алюминия приведены в табл. 8.9. От углепластиков эти материалы отличаются тем, что обладают хорошими электроизоляционными свойст- [c.283]

Макроскопические характеристики усталостного разрушения металлов и волокнистых композиционных материалов очень похожи, хотя на микроуровне они различаются очень сильно. Хрупкие материалы, такие как стекло, углерод и бор, не снижают свою несущую способность при циклических нагрузках в отличие от пластически деформируемых материалов. Следовательно, композиционные материалы на основе хрупких волокон должны обладать высокой усталостной выносливостью, если волокна выдерживают основную нагрузку. Это предположение выполняется в случае пластиков, армированных однонаправленными углеродными и борными волокнами при усталостных испытаниях на одноосное напряжение. Диаграммы зависимости максимального напряжения от числа циклов до разрушения (диаграммы а—N) для таких материалов действительно практически горизонтальны и при циклических нагрузках, лежащих ниже полосы разброса статической прочности при растяжении, истинное усталостное разрушение практически не наблюдается. Бимон и Харрис [140], а также Оуэн и Моррис [141] получили одинаковые результаты для карбопластиков на основе эпоксидных и полиэфирных связующих [c.136]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...