Справочник по композиционным материалам

Конструкционные материалы

В настоящее время наиболее распространенными армирующими компонентами при создании композиционных материалов яв­ляются стеклянные, полиамидные, асбестовые волокна, бумага (целлюлозные волокна), хлопок, сизаль, джут и другие нату­ральные волокна. Все большее место в технологии производства композитов занимают такие материалы, как углеродные, графито­вые, борные, стальные волокна и усы (очень короткие армиру­ющие волокна, обычно кристаллические). Выбор того или иного армирующего наполнителя определяется ценой, составом и тех­нологическими требованиями, предъявляемыми к свойствам АП.

Большое количество стеклопластиков применяется при изго­товлении различных коммерческих товаров (например, в автомо­биле - и приборостроении). Одним из основных направлений использования таких КМ является производство ракет, самоле­тов, надводных и подводных обшивок кораблей. Стекловолокно является основным видом армирующего материала для упрочнения различных пластиков, так как его стоимость невысока.

Из бумаг для целей армирования обычно используется три типа: крафт-бумага, обладающая сравнительно высокими проч­ностными показателями по сравнению с другими видами бумаги; альфа-бумага, используемая в электротехнике, и бумага из вторсырья, обладающая низкой чувствительностью к влаге и хорошими механическими свойствами.

Хлопковые волокна сочетают в себе высокие прочность, по - годостойкость, технологичность и достаточную жесткость. Тол­щина и масса материала могут меняться в зависимости от того, какие свойства хотят получить от КМ.

Полиамидные (нейлоновые) волокна используются для арми­рования обычно в виде тканей. Они образуют прекрасные электро­изолирующие слоистые материалы, применяемые в электронной промышленности. Эти волокна обладают низкой смачиваемостью, хорошей устойчивостью к истиранию и хемостойкостью.

Асбестовые волокна наряду с прочностью, устойчивостью к действию открытого пламени, обладают тепло - и хемостой - костью [15—28]. Сизаль и джут используются как в сочетании со стекловолокном, так и независимо для снижения стоимости материалов при строительстве складов и т. п. 20

Углеродные и графитовые волокна обладают целым рядом особенностей по физико-техническим и химическим свойствам. Эти волокна имеют высокие предел прочности (временное сопро­тивление ав) и модуль упругости Е при растяжении, что опре­деляет их промышленную ценность (табл. 1.1).

1.1. Свойства наиболее распространенных металлических и неметаллических армирующих материалов

Е

Волокно

Р. м8

Гпл. °С

<J„, МПа

Е, ГПа

Т'

(проволока)

МПа

МПа

Кг* м~а

Кг* м-8

Алюминий

2 687

660

620

2 300

73

270

Окись алюминия

3 989

2082

689

1 700

323

810

Алюмосиликат

3 878

1816

4130

10 600

100

260

Асбест

2 493

1521

1380

5 500

172

690

Бериллий

1 856

1284

1310

7 100

303

1630

Карбид бериллия

2 438

2093

1030

4 200

310

1270

Окись бериллия

3 020

2566

517

1 700

352

1160

Бор

2 521

2100

3450

150

441

1750

Углерод

1 413

3700

2760

157

200

1410

Стекло:

Перспективное

2 493

1650

6890

277

124

497

Е

2 548

1316

3450

136

72

280

S

2 493

1650

4820

194

85

340

Графит

1 496

3650

2760

184

345

2300

Молибден

0 166

2610

1380

14

358

350

Полиамид

1 136

249

827

73

2,8

25

Полиэфир

1 385

248

689

49

4,1

29

Кварц

2 188

1927

•—

70

320

Сталь

7 811

1621

4130

53

200

256

Тантал

1 656

2996

620

3,7

193

116

Титан

4 709

1668

1930

41

115

245

Вольфрам

19 252

3410

4270

22

400

207

Монокарбид воль­

15 651

2871

730

4,6

717

458

Фрама

Примечания: 1. Борные волокна содержат сердцевину из борида вольфрама.

2. «Усы» обладают очень высоким пределом прочности и сверхвысоким мо­дулем упругости при растяжении: окись алюминия — сгв = 12,4 ГПа; гра­фит — сгв = 20,7 ГПа, Е = 690 ГПа; железо — ав = 13,8 ГПа.

Термореактивные связующие (полиэфирные, фенольные, поли - имидные и эпоксиды) наиболее часто используются в стеклопла­стиках. В последнее время все большее внимание привлекают КМ на основе термопластов (в частности, поликарбонаты, АБС-сопо­лимеры, полиацетали и полистирол), армированные короткими волокнами.

В качестве армирующего наполнителя используются также разнообразные материалы: алюминиевые порошки (окись алюми­ния), асбест, карбонат и силикат кальция, продукты целлюлоз­ного производства, хлопок в различных формах, стекловолокно, стеклосферы, Граниты, порошок окиси железа, слюда, кварц, сталь, карбид кремния, окись титана и карбид вольфрама. Выбор наполнителя диктуется требованиями, предъявляемыми к мате­риалу и технологии получения АП. В качестве армирующего на­полнителя могут быть использованы и длинные волокна.

Положительный эффект применения наполнителей выражается в увеличении прочности и жесткости материалов, улучшении теплопроводности и теплостойкости, повышении износостойкости и ударной вязкости; уменьшении коэффициента линейного расши­рения, амплитуды экзотермических пиков и пористости; улучше­нии поверхности и в отдельных случаях в удешевлении материа­лов. Однако введение наполнителей вызывает появление и отри­цательных свойств. Наполнители накладывают ряд ограничений на технологию получения КМ и сокращают «время жизни» не­которых связующих.

Справочник по композиционным материалам

Шлифование термопластов

При обработке термопластов на обычном оборудовании проис­ходит засаливание инструмента. Шлифование шкуркой произ­водится мокрым способом в ленточном варианте и с помощью 14 П/р Дж. Любииа 417 сухого или влажного абразивного диска …

Сохранение свойств при хранении, время жизни и желатинизации связующего

Время жизни связующего без катализаторов-отвердителей за­висит от условий хранения (особенно от температуры и влаж­ности), доступа воздуха и от наличия примесей. Как было ска­зано выше, вязкость является хорошим индикатором жизнеспо­собности связующего. …

КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В НАЗЕМНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВАХ

В производстве легковых и грузовых автомобилей, включая фургоны, городские автобусы и междугородные автобусы-экс­прессы, а также при изготовлении железнодорожных вагонов используется огромное количество разнообразных материалов. Разработка составов материалов и процессов изготовления …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.