химический каталог




Углеродные волокна

Автор С.Симамура

48 52 52 1,1 0,9 1,0 1,0

Свойства пластмасс, армированных углеродными волокнами

139

Рис. 4.1, Зависимость прочности при растяжении от схемы ориентации волокон в углепластике [1].

\?0

О 20 40 SO SO Юй Содержание болотом (доля слоев), ориен -тированных под углом *45°Ч направлению ра стяжения,%

го, в табл. 4.3 обобщены всевозможные прочностные характеристики, усредненные по результатам испытаний более чем 1000 образцов. Однако, как видно из данных табл. 4.3, коэффициент вариации прочностных характеристик углепластиков при сжатии и растяжении под углом 90 имеет сравнительно большие значения, что свидетельствует о сложности измерения этих характеристик. В табл. 4.1 - 4.3 приведены только характеристики углепластиков на основе эпоксидной смолы марки Rigidite производства фирмы "Сэранидзу" и углеродных волокон марки Celion производства фирмы "Тохо бэсурон"'. Однако аналогичные характеристики имеют и другие японские и зарубежные углепластики на основе эпоксидных смол и углеродных волокон.

a Прочность а и модуль улругости Е измерены в единицах соответственно МПа и ГПа.

^Состав углепластиков указан в примечаниях к табл. 4.1 и 4.2.

ВХ— среднее значение.

ГК.В. — коэффициент вариации {%).

Обозначения 0°и 90° относятся к испытаниям образцов соответственно вдоль и поперек ориентации вопокон.

140

Глава 4

Свойства пластмасс, армированных углеродными волокнами

141

В табл. 4.1 - 4.3 приведены прочностные характеристики углепластиков для однонаправленного и квазиизотропного (0/± 45/90 ) слоистых материалов. Свойства углепластиков в зависимости от схемы ориентации волокон можно определить, используя номограммы, приведенные на рис. 4.1 и 4.2. Для этого выбирают кривую, соответствующую содержанию волокон (доле слоев), ориентированных вдоль направления растяжения, а затем для точки с заданным содержанием слоев, располагаемых под углом ± 45° к направлению растяжения (ось абсцисс), определяют прочность при растяжении по оси ординат. На рис. 4.1 приведен пример определения прочности при растяжении углепластика, содержащего 30 об. % волокон в слоях, ориентированных вдоль направления растяжения, и 40 об. % волокон — в слоях, ориентированных под утлом ± 45° к этому направлению.') Как видно из рисунка, прочность при растяжении такого углепластика составляет 689 кПа.

4.1.2. Прочностные характеристики тканевого углепластика

В табл. 4.4 приведены статические прочностные характеристики различных тканевых эпоксидных углепластиков, а в табл. 4.5 — характеристики тканевого эпоксидного углепластика при различных температурах. В табл. 4.6 показано различие прочностных характеристик углепластиков, связанное с методом их получения и типом полимерного связующего. Как следует из данных табл. 4.6, для получения углепластика с высокой прочностью необходимо выбрать оптимальную полимерную матрицу, отвечающую используемому методу формования. В табл. 4.7 приведены для сопоставления прочностные и другие характеристики углепластиков на основе термопластичных матриц и коротких волокон.

4.2. Усталостная прочность

Явление усталостного разрушения анизотропного гетерогенного углепластика сложнее, чем в случае металлического материала. В процессе такого разрушения распространение усталостной трещины может происходить в результате: 1) разрушения полимерной матрицы; 2) отслоения на границе раздела волокно - полимерная матрица; 3) разрушения отдельных волокон; 4) расслоения. Все перечисленные варианты разрушеОчевидно, что с помощью этих номограмм можно решать и обратную задачу:

исходя из заданного значения прочности или модуля упругости углепластика,

определять соотношение числа слоев, располагаемых вдоль направления растя ^ " к этому направлению. - Прим. ред.

жения и под углом ± 45 ния могут служить причиной снижения усталостной прочности углепластика.

В отличие от металлических материалов при развитии магистральной трещины в углепластиках не образуется зоны пластической деформации; ему предшествует образование зоны с ухудшенными свойствами. Поэтому для анализа явления усталостного разрушения углепластиков нельзя использовать те подходы, которые правомерны для металлических материалов. В общем случае макроскопические явления усталостного разрушения весьма схожи, однако в микромеханизме усталостного разрушения углепластиков и металлических материалов наблюдается значительное различие. Вследствие этого необходимо достаточно внимательно подходить к проведению испытаний на усталость и к анализу полученных данных.

4.2.1. Основные характеристики

При испытании на усталость однонаправленного углепластика в направлении ориентации волокон основная нагрузка приходится на волокна. Поэтому снижение прочности при циклическом нагружении очень мало и кривая S - JV') имеет вид прямой с небольшим наклоном. Однако если направление приложения циклической нагрузки составляет некоторый угол с направлением ориентации волокон, то наблюдается значительное снижение усталостной про

страница 39
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

Скачать книгу "Углеродные волокна" (2.73Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
курсы веб-программирование
электроника в квартире
acros ножи
шашки такси на стойках в саратове купить цена

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(05.12.2016)