Термодеструкция стеклопластиков

Постоянной, в то же время исследования термодеструкции стеклопластиков и других композиционных материалов показывают, что изменение массы этих материалов при данной температуре происходит от некоторого мгновенного до равновесного значений, зависящих от температуры. [c.75]

Повышение скорости резания увеличивает работу трения и упругих деформаций в единицу времени при практически неизменной теплопроводности инструмента и обрабатываемого материала и вызывает увеличение температуры в зоне резания, что повышает интенсивность износа режущей кромки (рис. 48) и приводит к термодеструкции полимера. С повышением температуры поверхностного слоя выше температуры деструкции при обработке стеклопластиков увеличивается их истирающая способность, так как деструкция связующего приводит к интенсификации окислительного износа и к увеличению абразивных свойств наполнителя. [c.90]

В книге дан анализ комплекса тепловых свойств, определяющих работоспособность стеклопластиков в условиях нестационарного кратковременного нагрева с учетом протекания процессов термодеструкции связующего. [c.2]

Комплекс тепловых свойств определен путем составления и решения уравнений тепло- и массопереноса, а также уравнений кинетики разупрочнения образцов стеклопластиков при одностороннем высокотемпературном нагреве. Рассмотрено влияние состава и свойств компонентов на характеристики теплопроводности и температурного расширения стеклопластиков с учетом анизотропии структуры материала при нормальных и повышенных температурах. Составлена программа и приведены примеры определения тепловых свойств стеклопластиков в условиях термодеструкции с учетом зависимости их от температуры и степени завершенности процесса термодеструкции. Изложенный подход к определению тепловых свойств и теплостойкости стеклопластиков при неравномерном нагреве применим ко многим другим теплостойким композиционным полимерным материалам. [c.2]

Задача об определении теплофизических свойств стеклопластиков при повышенных температурах примерно в таком виде, как она здесь изложена, была поставлена перед автором еще в 1959 г. в связи с расчетом некоторых элементов конструкций. В литературе не удалось тогда найти сведений о тепловых свойствах указанных материалов в широком диапазоне температур. Мало того, оказалось не вполне ясным, как вообще описать неравновесный процесс изменения тепловых свойств композиционных материалов в условиях термодеструкции связующего с точностью, достаточной для проведения инженерных расчетов. [c.5]

Однако интенсивность нагрева деталей из стеклопластика зачастую весьма значительна, поэтому даже небольшие неточности в определении допускаемого времени работы или размеров детали могут оказаться причиной ее разрушения или выхода из строя. В связи с этим возникает проблема создания надежных методов прочностного расчета конструкций из композиционных материалов, подверженных высокотемпературному нагреву. Необходимым условием решения этой проблемы является изучение теплофизических и механических свойств стеклопластиков в широком диапазоне температур, включая интервал температур термодеструкции связующего, разработка ] надежных методов определения этих свойств, а также характеристик теплостойкости, позволяющих сравнивать различные конструкционные материалы. , [c.6]

Зависимости X от Х , Из будут использованы в дальнейшем для исследования температурно-временной зависимости коэффициента теплопроводности стеклопластиков в условиях термодеструкции связуюш,его. Для этой цели оказывается целесообразным трансформировать их так, чтобы в качестве переменной величины в них входила плотность материала — физическая характеристика, легкодоступная для измерения. Так, для стеклопластиков с прямолинейными волокнами подстановка значения VI из уравнения (1.30) в уравнение (1.39) дает [c.33]

Рассмотрим влияние пористости на коэффициент температурного расширения стеклопластиков. Известно, что отверстия и полости в однородном теле при нагреве его в свободном ненагруженном состоянии не вызывают термических напряжений, и в этом случае имеют место только температурные деформации. Иначе обстоит дело с композиционными материалами, в которых при повышении температуры возникают термические напряжения. В таких материалах образование и развитие пористости в связующем, например при термодеструкции, приводит к изменению модуля упругости связующего, что, в свою очередь, как видно из формул (1.72) и (1.80), вызывает изменение коэффициентов температурного расширения. Для качественной оценки влияния пористости на коэффициент температурного расширения положим, что зависимость модуля упругости связующего от относительного объемного содержания пор имеет вид [c.44]

Для анализа процессов, протекающих при высокотемпературном нагреве стеклопластиков, весьма важным представляется получение точных данных о кинетике изменения плотности и микростроения этих материалов в процессе термодеструкции связующего при различных режимах нагрева. Поэтому возникает необходимость отыскания таких закономерностей и характеристик материалов, которые бы давали возможность количественной оценки влияния температуры, закона ее изменения и продолжительности нагрева на изменение массы и плотности материала при удалении летучих. [c.54]

Изменение плотности стеклопластиков при заданных температурах в условиях термодеструкции связующего в исследованном диапазоне скоростей нагрева происходит в некоторой сравнительно узкой области. Эта область названа областью существования функции р(7"). Верхней границей указанной области служит такая функция р(Т), значения которой при заданной температуре определяются как максимальные предельные (асимптотические) при увеличении скорости нагрева, или, что то же самое, при уменьшении времени нагрева. Эта функция названа функцией мгновенных значений плотности р , а сами величины плотности — мгновенными. Поскольку с позиций молекулярно-кинетической теории условие t-> О или Ь- со в рассматриваемом случае не имеет [c.65]

Наиболее простым и распространенным методом является определение степени завершенности процесса термодеструкции в открытой системе путем измерения массы образцов при нагреве. Как было отмечено, изменение плотности стеклопластиков при нагреве происходит в основном за счет удаления газообразной фазы при сохранении первоначального объема, и при подсчете плотности условно относить массу образца к первоначальному объему. Тогда степень завершенности процесса оказывается возможным связать с объемной концентрацией с. Поло- [c.76]

Изменение плотности композиционных материалов при термодеструкции может быть оценено не только по результатам измерений массы образцов, но и другими методами, среди которых важное значение имеет количественный микроструктурный анализ. Изучение микрострук-турного состояния стеклопластиков при термодеструкции позволяет не только получить важные сведения об [c.95]

Глава III ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТЕКЛОПЛАСТИКОВ В УСЛОВИЯХ ТЕРМОДЕСТРУКЦИИ [c.109]

При изучении теплофизических свойств пластмасс хорошо зарекомендовали себя нестационарные методы, к которым относятся методы монотонного нагрева образцов, импульсные методы и др. Принципиально динамические методы позволяют определять теплофизические свойства материалов и при высоких температурах. Однако получаемые характеристики оказываются неоднозначными в силу температурно-временной зависимости теплофизических свойств реагирующих сред при протекании процессов термодеструкции и других физико-химических превращений в связующем стеклопластиков во время нагрева. Это означает, что с изменением режима нагрева образцов происходит изменение исследуемых свойств. Такие характеристики являются эффективными, относящимися к выбранному режиму испытаний. Теплофизические свойства полимеров и композиционных материалов на их основе, определенные при разных скоростях нагрева образцов, могут значительно отличаться друг от друга, так как в зависимости от скорости нагрева меняются химический состав, степень пористости и дефекты структуры материала. [c.109]

Естественно возникает вопрос нельзя ли в рамках поставленной задачи рассчитать процессы тепло- и массопереноса в стеклопластиках в условиях термодеструкции связующего без расшифровки сложной зависимости (111.1), а использовать для этого соответствующие эксперименты, определив зависимость коэффициента теплопроводности материала от температуры и других факторов, например в той же форме, в которой была определена температурная зависимость концентрации. [c.110]

Поскольку для стеклопластиков в интервале температур термодеструкции связующего изменение функций с Т, t) и р(Т, t) происходит внутри некоторых областей [c.112]

Рис. I1I.1. Схема прибора для изучения теплофизических свойств стеклопластиков в условиях термодеструкции связующего

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МГНОВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СТЕКЛОПЛАСТИКОВ В УСЛОВИЯХ ТЕРМОДЕСТРУКЦИИ ПО ДВУМ ОПЫТАМ С РАЗЛИЧНЫМИ СКОРОСТЯМИ НАГРЕВА [c.215]

Этот вывод был сделан на основании экспериментальных данных о термодеструкции стеклопластиков. Он согла- уется с тем положением, что в термодинамике неравнозесных процессов изменение любых теплофизических войств рассматривается также от мгновенных до равновесных значений как в замкнутых, так и в незамкнутых системах (отличие от термодинамики заключает- я в учете кинетической теории и замене условия t О ча t - [c.113]

Приготовление шлифов из образцов стеклопластиков, подвергнутых нагреву, имеет некоторые особенности. Дело в том, что при интенсивном нагреве стеклопластиков вследствие протекания явлений термодеструкции и пиролиза связующего поверхностные слои образца становятся сравнительно рыхлыми иа-аа силвпи pa sBi inji i и [c.263]

KOB При циклических нагрузках является термодеструкция и по-теря теплостойкости вследствие тепловыделений в материале в результате высокого уровня механических потерь и низкой теплопроводности полимерных матриц [74]l Эти эффекты особенно резко проявляются в стеклопластиках, в которых происходит локальный разогрев до 130 °С при умеренной частоте нагружения, и значительно меньше — в карбопластиках, обладающих высоким модулем упругости, снижающим гистерезисные потери в матрице, и высокой теплопроводностью. [c.106]

Специфические капиллярные явления, процессы адсорбции и абсорбции, химические и механохимические процессы, протекающие при воздействии на стеклопластики жидких сред, затрудняют применение термофлуктуа-ционной теории и ее математического аппарата. В этой теории хрупкое разрушение в силовом поле рассматривается как термодеструкция, т. е. как химическая реакция, активируемая напряжением. Капиллярные явления приводят к ускоренному заполнению сообщающихся субмикроскопических дефектов структуры низкомолекулярным веществом. Появление на границе раздела компонентов новой фазы приводит к изменению механизма передачи усилия от наполнителя к полимерной матрице и быстрому падению прочности в начальный период контакта материала со средой. Взаи- [c.150]

В настоящей работе показаны некоторые пути решения поставленных выше задач. Автор не ставил целью рассмотреть все аспекты изучения теплофизических свойств стеклопластиков и ограничился таким объемом их исследования, который необходим для проведения расчетов конструкций, работающих весьма нелродол-жительпое время, без учета процессов старения и диффузии внешней среды в условиях сравнительно невысоких температур (до верхнего предела температур термодеструкции) и небольших давлений. [c.8]

Определению вида функции Я = Я(р) для различных типов стеклопластиков посвящена I глава. Во II и III главах содержатся сведения о термодеструкции и теплофизических свойствах стеклопластиков в условиях термодеструкции. Постановка и решение задачи о разупроче-нии стеклопластиков при неравномерном высокотемпературном нагреве рассмотрены в главе IV. [c.13]

Покажем, как использовать предлагаемый метод для обработки результатов термогравиметрического анализа стеклопластиков. Определим в качестве примера энергию активации процесса термодеструкции материала АГ-4С по результатам, приведенным на рис. 11.11. Рассмотрим кривую разложения, полученную при скорости нагрева 3 град сек. Так какд = (р — р)/ро. имеем [c.88]

В I главе получены уравнения для расчета коэффициентов теплопроводности различных типов стеклопластиков в зависимости от состава и свойств компонентов. Для материалов, находящихся в стабильном состоянии (например, при комнатных температурах и до температур начала термодеструкции, а также при повышенных температурах после длительного термостатирования в изотермических условиях) в указанных формулах коэффициенты Aj, Ag. uj, i>2 — постоянные величины. Те же соотношения можно использовать для аналитического описания темпера-турно-временной зависимости коэффициента теплопроводности стеклопластиков, если учесть температурную зависимость входящих в них коэффициентов Aj и A2 и степень завершенности процесса термодеструкции. [c.112]

При экспериментальном определении теплофизиче скил свойств стеклопластиков динамическими методами в условиях термодеструкции связующего необходимо учитывать, что нелинейный характер зависимостей Х(Т) и ф(Г), массоперенос продуктов деструкции, зависимость теплофизических свойств от времени — Я( ) и ф(/) — влияют на точность измерений. Рассмотрим влияние этих факторов. [c.144]

В заключение приведем результаты экспериментальной проверки важного допущения, положенного в основу решения системы уравнений тепло- и массопереноса, а именно протекания термодеструкции как изобарического процесса. Для этого были поставлены эксперименты по измерению давления в стеклопластиках при высокотем- [c.171]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...