Справочник по композиционным материалам

Коррозионная стойкость композитов, полученных ручной укладкой

13.5.5.1. Стандартный коррозионно-стойкий слоистый пластик

СВКМ, имеющий коррозионно-стойкую структуру, состоит из различных слоев стекломата и (или) тканого стекловолокна, пропитанных тщательно подобранной коррозионно-стойкой смо­лой. Как показал опыт, определенная последовательность слоев, принятая в настоящее время в качестве стандарта, обеспечивает максимальную коррозионную стойкость.

Первый этап работы заключается в проведении операций, при­водящих к тому, что обогащенный смолой слой оказывается на поверхности, подвергающейся коррозионному воздействию. С этой целью на эту поверхность наносят слой смолы, полностью про­питывают и капсулируют поверхностным покрытием, так чтобы волокна не выходили наружу. Это покрытие толщиной 0,25 ...

0,5 мм (в зависимости от интенсивности воздействия коррозион­ной среды) получают из С-стекла, дайнела или дакрона (содержа­ние смолы ~90 %).

На обогащенный смолой поверхностный слой наносят два слоя стекломатов из К-стекла (развесом 458 или 610 г/м2) и тща­тельно пропитывают коррозионно-стойкой смолой, получая ма­териал, состоящий из 70 % стекла и 30 % смолы. На эти два слоя стекломатов последовательно укладывают слои матов, ткани или тканого ровинга до достижения необходимой толщины материала. Каждый слой пропитывают смолой и прикатывают для обеспече­ния полной пропитки волокон и вытеснения пузырьков воздуха.

Надо принимать определенные меры для соблюдения постоян­ной толщины стеклопластика при незначительных изменениях со­отношения между стеклом и смолой. Особое внимание следует уделять тому, чтобы площадь плохо смоченных (сухих) поверхно­стей была минимальной и, наоборот, не было бы чрезмерно обога­щенных смолой участков. В стеклопластике должно быть как можно меньше воздушных пузырьков и вообще не должно быть посторонних включений. Поверхности должны быть равномерно гладкими, без каких бы то ни было трещин и покрыты наружным кроющим слоем смолы для защиты всех армирующих волокон.

13.5.5.2. Контроль коррозионно-стойких структур

Визуальный осмотр является одним из наиболее простых и эффективных методов определения эксплуатационной надежности слоистого пластика. В некоторых случаях по внешнему виду нельзя судить о пригодности изделия. Однако существуют от­дельные легко выделяемые дефекты, которые действительно влияют на эксплуатационные свойства. Визуальная идентификация та­ких дефектов в ряде случаев позволяет обойтись без некоторых сложных методов контроля (таких как испытания на растяжение и сжатие и определение содержания стекловолокна способом вы­жигания смолы) и предотвратить разрушение изделия при экс­плуатации.

Поместив источник света позади стенки или секции из неокра­шенного стеклопластика, контролер может визуально судить об однородности материала и определить наличие пузырьков воздуха, не пропитанных смолой участков, внутренних трещин и других дефектов, вызывающих ослабление конструкции.

Состояние поверхности — еще один фактор, определяющий качество стеклопластика. Гладкая точная поверхность является обычно признаком хорошего, равномерно отвержденного мате­риала. Места выхода волокон на подвергающуюся коррозионному воздействию поверхность являются точками, где происходит раз­рушение защитного слоя композита, обеспечивающего коррозион­ную стойкость всей конструкции. Пряди выступающих волокон также свидетельствуют о вероятности отсутствия покровного слоя.

Промышленные нормали часто предусматривают вырубку об­разца материала из готового изделия (от кромок, отверстий) для испытаний. По поперечному разрезу можно судить о глубине поверхностного слоя, форме и строении слоистого пластика. При этом сразу можно заметить наличие напряженных зон по распо­ложению внутренних трещин. Изучение поперечного разреза позволяет также оценить качество соединения слоев, степень пропитки волокон, расположение покровного мата и толщину защитного обогащенного смолой слоя.

Определение твердости по Барколу используется только для измерения относительной твердости образцов, полученных ИЗ одной и той же смолы. Результаты теряют смысл при сравнении различных типов смол, потому что каждый полиэфир имеет свою собственную характерную для него твердость. Если твердость по Барколу слоистого пластика ниже средних значений, определен­ных для хорошо отвержденных структур из той же смолы, имею­щих такую же конструкцию, то сразу можно предположить, что материал отвержден не полностью, и, следовательно, имеет плохую коррозионную стойкость.