На главную

Статья по теме: Прочности стеклопластиков

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Известный факт снижения прочности стеклопластиков при уменьшении диаметра стеклянного волокна ниже определенного предела с этой точки зрения может быть объяснен следующим образом. Увеличение общей поверхности наполнителя при уменьшении диаметра волокна приводит к резкому эффективному повышению жесткости цепей и возникновению больших внутренних напряжений. Снятие напряжений на границе раздела фаз, лучшая приспособляемость связующего к геометрии поверхности должны приводить к улучшению свойств материала. Этим мы объясняем тенденцию к аппретированию стеклянных волокон эластомерами и применение в ряде случаев пластификаторов, повышающих гибкость цепей. Содержание пластификатора, однако, должно быть ограниченным, так как при увеличении его концентрации в наполненном полимере уменьшается прочность связи полимерных молекул с поверхностью.[3, С.283]

Анализ данных по тепловой прочности стеклопластиков (табл. 29) показывает, что при изгибе резкое падение разрушающих напряжений происходит при температурах, выше температуры размягчения соответствующей эпоксидной смолы. Данные табл. 29 подтверждают[2, С.107]

Существенное препятствие для реализации высокой уд. прочности стеклопластиков в авиационных конструкциях — низкая (по сравнению с металлами) уд. жесткость. С расширением производства углеродо- и боропластпков, обладающих более высокой уд. жесткостью, стеклопластики заметно уступают :вои позиции, особенно в производстве сверхзвуковых самолетов. Например, л.ч углеродопластое в США созданы тормозные щитки предкрылков, стабилизаторы (самолеты F-5 и «Скайхок А-4»), крыло сверхзвукового беспилотного самолета-мишени BQM-34F, створки купо.т для уборки основного шасси (CF-14), наружные пан зли обшивки, лонжероны, узлы крепления и стойки шасси для др. самолетов. В Великобритании углеродопласты применяют в производстве поводков управления циклнч. шагом (WO-13), трансмиссионных валов («Васп/Скоут»), монококовых хвостовых балок и др. деталей вертолетов, для к-рых жесткость является одной из определяющих характеристик.[5, С.456]

Существенное препятствие для реализации высокой уд. прочности стеклопластиков в авиационных конструкциях — низкая (по сравнению с металлами) уд. жесткость. С расширением производства углеродо- и боропластиков, обладающих более высокой уд. жесткостью, стеклопластики заметно уступают свои позиции, особенно в производстве сверхзвуковых самолетов. Например, из углеродопластое в США созданы тормозные щитки предкрылков, стабилизаторы (самолеты F-5 и «Скайхок А-4»), крыло сверхзвукового беспилотного самолета-мишени BQM-34F, створки купола для уборки основного шасси (CF-14), наружные панели обшивки, лонжероны, узлы крепления и стойки шасси для др. самолетов. В Великобритании углеродопласты применяют в производстве поводков управления циклич. шагом (WO-13), трансмиссионных валов («Васп/Скоут»), монококовых хвостовых балок и др. деталей вертолетов, для к-рых жесткость является одной из определяющих характеристик.[8, С.454]

Для повышения адгезии к полимерным связующим и, следовательно, прочности стеклопластиков С. в. (особенно высокопрочные и высокомодульные) обрабатывают специальными аппретами. Весьма перспективны т. наз. гибридные схемы армирования (сочетания стеклянных, борных, органич. и углеродных волокон), а также совместное применение стекло-, боро-, органо- и углеро-допластов в конструкциях.[6, С.256]

Для повышения адгезии к полимерным связ'ующим и, следовательно, прочности стеклопластиков С. в. (особенно высокопрочные и высокомодульные) обрабатывают специальными аппретами. Весьма перспективны т. наз. гибридные схемы армирования (сочетания стеклянных, борных, органич. и углеродных волокон), а также совместное применение стекло-, боро-, органе- и углеро-допластов в конструкциях.[9, С.256]

Каучуки хайкар MTBN и CTBN находят применение в качестве добавок к связу! щпм,способствующих повыга пню прочности стеклопластиков на основе полиэфирных и эпоксидных смол, при готовлении тепло- и мае стойких материалов, адгези-вов и др. * Аналогичными свойствами обладает тиокол LP-2.[7, С.391]

Часть этих методов базировалась на необходимости увеличения нагрузки в соответствии с ростом жесткости материала, как это было указано выше для армированных термопластов. Были предложены методы, в которых уровень нагрузки составлял 10% от прочности стеклопластиков при изгибе [3].[4, С.285]

На рис. 5.13 представлены кривые долговечности некоторых термопластов, которые в области хрупкого разрушения описываются степенной функцией (5.67) . Эксперимент показывает, что температура не влияет на константу п\. Следует отметить известное преимущество кинетического уравнения (5.66), связанное с относительной легкостью его интегрирования для различных режимов статического нагружения. Поэтому оно часто используется в приложении, например Серенсенам с сотр. для оценки длительной прочности стеклопластиков [93, 172, 181]. В отличие от Качанова авторы этих работ вводят начальную (шн) и конечную (сок) поврежденность, полагая, что[1, С.146]

Важнейшими факторами, определяющими прочность слоистых стеклопластиков, являются соотношение смолы и стекла и ориентация волокон [560]. Меньшее значение имеют сорт стекла, диаметр волокна, его поверхностная обработка и вид смолы. Всегда желательно применять минимальное количество смолы. При прессовании содержание стекла по объему может составлять 55%; в случае беспрессового формования изделий из ткани — 45% и беспрессового формования изделий из нарезанных прядей — 25%. Ориентация волокон имеет решающее значение для прочности стеклопластиков. При их расположении в одном направлении может быть получен предел прочности на разрыв ;>7000кГ/см2, привзаимноперпендикулярном направлении волокна '—3500 кГ/см2 в каждом направлении; при расположении под углом 45°—1750 кГ/см2, а при беспорядочном расположении волокон предел прочности в любом направлении составляет ~2300 кГ/см2. Эти данные относятся к одинаковому содержанию стекла при одной и той же смоле. Характер изменения других свойств стеклопластика, например, предела прочности на изгиб и упругости будет аналогичен характеру изменения предела прочности.[10, С.34]

На рис. I. 20 показана структура стеклопластика на полиэфир-эпоксидном связующем. На фотографии можно увидеть как структуру слоя связующего между двумя волокнами, так и поверхность волокон. Толщина слоя связующего колеблется от 0 до 10 мкм. Как видно из рисунка, структура слоя связующего аналогична структуре связующего в блоке, т. е. также имеет четко выраженный глобулярный характер. Обращает на себя внимание плотное (за исключением некоторых участков) прилегание связующего к поверхности волокна, что имеет черзвычайно важное значение для прочности стеклопластиков.[3, С.51]

Полный текст статьи здесь



ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бокшицкий М.Н. Длительная прочность полимеров, 1978, 312 с.
2. Крыжановский В.К. Технические свойства полимерных материалов, 2003, 240 с.
3. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров, 1977, 303 с.
4. Малкин А.Я. Методы измерения механических свойств полимеров, 1978, 336 с.
5. Кабанов В.А. Энциклопедия полимеров Том 2, 1974, 516 с.
6. Кабанов В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 576 с.
7. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров том 1, 1972, 612 с.
8. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 2, 1974, 514 с.
9. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 575 с.
10. Коршак В.В. Итоги науки химические науки химия и технология синтетических высокомолекулярных соединений том 3 выпуск 1 книга 2, 1959, 502 с.

На главную