Справочник по композиционным материалам

Свойства стекловолокон

Состав стекла в первую очередь определяет свойства стекло­волокон. Не менее значимой оказывается и термическая предысто­рия стекла. Расширение сфер применения стекловолокон опре­деляется в основном их свойствами (табл. 8.3).

Высокая прочность при растяжении. Стекловолокна имеют очень высокий предел прочности при растяжении, превышающий прочность других текстильных волокон. Удельная прочность стекловолокон (отношение прочности при растяжении к плот­ности) превышает аналогичную характеристику стальной про­волоки.

Тепло - и огнестойкость. Так как природа стекловолокон неор­ганическая, они не горят и не поддерживают горение. Высокая температура плавления стекловолокон позволяет использовать их в области высоких температур.

Хемостойкость. Стекловолокна не воздействуют на большин­ство химикатов и не разрушаются под их влиянием. Устой­чивы стекловолокна и к воздействию грибков, бактерий и на­секомых.

Влагостойкость. Стекловолокна не сорбируют влагу, следо­вательно, не набухают, не растягиваются и не разрушаются под ее воздействием. Стекловолокна не гниют и сохраняют свои высо­кие прочностные свойства в среде с повышенной влажностью.

Термические свойства. Стекловолокна имеют низкий коэффи­циент линейного расширения и большой коэффициент теплопро­водности. Эти свойства позволяют эксплуатировать их при повы­шенных температурах, особенно, если необходима быстрая дисси­пация температуры.

8.3. Свойства стекловолокон

Свойства

Марка стекла

А

С

Е

S

Физические

Плотность, кг/м*

2500

2490

2540

2480

Твердость по Моосу

6,5

6,5

6,5

Механические

Предел прочности при растяжении

>

МПа:

/

При 22 °С

3033

3033

3448

4585

При 371 °С

2620

3768

При 533 °С

1724

2413

Модуль упругости при растяжении при

69,о

72,4

85,5

22 °С, МПа

Предел текучести, %

4,8

4,8

5,7

Упругое восстановление, %

100

100

100

Термические

Коэффициент линейного термического

8,6

7,2

5,0

5,6

Расширения, 10~в К-1

Коэффициент теплопроводности,

10,4

Вт/(м - К)

Удельная теплоемкость при 22 °С

0,212

0,197

0,176

Температура размягчения, °С

727

749

841

Электрические

Электрическая прочность, В/мм

_____

_____

19 920

_____

Диэлектрическан постоянная прн 22 °С:

5,0—5,4

При 60 Гц

--------

--------

5,9—6,4

При 1 МГц

6,9

7.0

6,3

5.1

Потери при 22 °С:

При 60 Гц

0,005

0,003

При 1 МГц

0,002

0,003

Объемное сопротивление прн 22 °С и

10[21]?

1018

500 В постоянного тока, Ом-м

Поверхностное сопротивление прн 22 °С

10*§

10"

И 500 В постоянного тока, Ом-м

Оптические

Коэффициент преломления

1,547

1,423

Акустические

Скорость звука, м/с

5330

5850

Электрические свойства. Поскольку стекловолокна не про­водят ток, они могут быть использованы как очень хорошие изо­ляторы. Это особенно выгодно там, где необходимы высокая электрическая прочность и низкая диэлектрическая постоянная.

Физические, механические, термические и электрические свой­ства А-, С-, Е - и S-стекол приведены в табл. 8.3. Для каждого конкретного применения обычно используют то волокно, в кото­ром реализуется максимальное число необходимых свойств. Так, например, в авиа - и ракетостроении при создании обтекателей используются высокие прочностные и хорошие электрические свойства армирующих стекловолокон. При создании печатно-на - борных плат должны быть соблюдены условия реализации хоро­ших электрических свойств и высокой размеростабильности. Стекловолокна обеспечивают эти качества и при изменении внеш­них условий, и в процессе технологических операций.

Большое разнообразие стекловолокон, как армирующего агента в КМ, требует максимального сохранения свойств в условиях высокой влажности. Для этих целей предпочтительнее волокна из f-стекол, так как они максимально устойчивы к воздействию воды. При кипячении в течение 1 ч волокно из f-стекла теряет 1,7 % массы, в то время как те же потери для волокон из других стекол составляют 0,13 % для S-стекла и 11,1 % для Л-стекла. Хотя при Часовой экспозиции потери массы 5-стекла меньше, чем f-стекла, при длительном кипячении волокна из S-стекла теряют массу больше, чем из £-стекла. В результате этого проис­ходит существенное снижение свойств 5-волокон. Таким образом, если композиты должны сохранять в течение длительного времени стабильные свойства, желательно использовать для их армиро­вания Е-стекла. Высокая прочность при растяжении и малая диэлектрическая проницаемость волокон из £-стекол также яв­ляются важным фактором при их использовании.

Однако волокна из Е - и Л-стекол разрушаются под действием кислот и щелочей, в то время как S-стекла прекрасно сохраняются при воздействии этих реагентов. Поэтому S-стекла применяются в таких средах, как, например, сепараторы в аккумуляторных батареях.

Справочник по композиционным материалам

Пластики, полученные методом намотки

Быстрое развитие исследований и применение материалов, полученных намоткой, привело к созданию большого числа специ­фикаций и стандартов на методы их испытаний. Следующие стан­дарты ASTM представляют собой интерес: ASTM D2290-76. Определение предела …

Другие виды испытаний

Ряд испытаний должен проводиться при повышенных темпера­турах. Зависит это от типа композиционного материала и области его применения. Обычные композиты не должны терять проч­ность и модуль после получасовой экспозиции при темпера­туре …

Влияние длительной выдержки в окем*М;-г! иа глубине 1737 м на свойства СВКМ

Показатель Исходные значения После выдерж­ки на глубине 1737 м в тече­ние 1045 сут Показатель Исходные значення После выдерж­ки на глубине 1737 м в тече­ние 1045 сут А0Ж( МПа £сш, ГПа …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

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