химический каталог




Углеродные волокна

Автор С.Симамура

. 8.1). В табл. 8.3 и 8.4 приведены характеристики волокон KEVLAR-49 и других арамидных волокон и армированных пластиков на их основе.')

Композиционные материалы на основе арамидных волокон характеризуются значительной стойкостью к разрушению, которая проявляется

1)

Приведенные в табл. 8.1 и 8.3 данные о прочности волокон KEVLAR-49 существенно различны; в табл. 8.3 значение прочности занижено. - Прим. ред.

в высоких значениях удельной прочности и ударной вязкости материала. Подобно металлам они обладают способностью к пластической деформации, что препятствует хрупкому характеру разрушения. Демпфирующие характеристики армированных пластиков на основе арамидных волокон в 4-5 раз выше, чем те же характеристики углепластиков (табл. 8.5, рис. 8.2). Они обладают также рядом других свойств, которые не могут быть достигнуты при использовании углеродных волокон. Поэтому арамидные волокна представляются весьма перспективными для практического применения.

266

Глава 8

Особенности углепластиков

267

Арамидное волокно

Таблица 8.3. Характеристики арамидных волокон [l]

Фирма- Плотность, Прочность Модуль ynnvизготови- т/м3 при растяже- гости при растеЛь нии, МПа тяжении, ГПа

Таблица 8.5. Коэффициент затухания3 свободных колебаний некоторых конструкционных материалов [2]

Материал

Сталь 1020

Ковкий литейный чугун Эпоксидный углепластик Эпоксидный стеклопластик Эпоксидный пластик на основе вопокон

KEVLAR

< 20 30 30 47 160

а Коэффициент затухания свободных колебаний R определяли по формуле R~AN/Ap/jrl (рис. 8.2).

Прочность при изгибе (трехточечная схема нагружения),МПа Модуль упругости при изгибе, ГПа

Прочность при межспоевом сдвиге, МПа

Энергия разрушения9, Дж Динамическая прочность, кН

690

69

30 5,7

0,56

1310

580

49

38 7.7

0,51

8.1.3. Перспективы разработки новых арамидных вопокон

Как уже отмечалось, арамидные волокна - один из перспективных видов волокон для армирования композиционных материалов. В настоящее время интенсивно разрабатываются новые типы арамидных волокон с улучшенными свойствами. Например, фирмой EHi Pont разработаны арамидные волокна марки FIBER D с модулем упругости, в 1,3 раза большим, чем у волокон KEVLAR-49 [3] . Для улучшения свойств арамидных волокон часто используют обработку их поверхности. Повышение адгезионного взаимодействия в системе армирующие волокна — полимерная матрица существенно улучшает статические и динамические свойства композиционных материалов.') По современным данным, имеется значительный резерв для повышения адгезионного взаимодействия арамидных волокон с полимерной матрицей. Для поверхностной обработки волокон используют различные аппреты [4] , плазменную обработку поверхности [5] , ионное травление [6] и другие методы.

испытания на ударную вязкость по Изоду проводили без надреза в направлении поперек вопокон.

1)

Это весьма дискуссионный вопрос, так как адгезионная прочность в системе арамидные волокна-полимерная матрица выше прочности этих волокон в поперечном направлении; разрушения на границе раздела компонентов обычно ие наблюдается. - Прим. ред.

Глава 8

Особенности углепластиков

269

8.1.4. Перспективы разработки армированных пластиков на основе арамидных волокон

С учетом высоких значений удельной прочности, ударной вязкости и других ценных характеристик арамидных волокон, по-видимому, перспективно широкое применение армированных пластиков на их основе в качестве конструкционных материалов в самолето-, ракето- и судостроении. Предполагается также рост применения этих материалов для военных целей (пуленепробиваемые жилеты, каски и т. д.) [7] . Перспективность перечисленных областей применения определяется комплексом указанных выше свойств.

По всей вероятности наряду с использованием арамидных волокон в моноволокнистых конструкционных материалах их будут применять в гибридных материалах путем сочетания с углеродными и другими волокнами.

8.2. БОРНЫЕ ВОЛОКНА И АРМИРОВАННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ИХ ОСНОВЕ

8.2.1. Борные волокна

Борные волокна имеют плотность 2,63 г/см3, прочность при растяжении 4300 МПа и модуль упругости 380 ГПа; по сравнению с углеродными волокнами они обладают преимуществами благодаря сочетанию высоких прочностных и упругих свойств. Механические характеристики борных волокон практически совпадают с аналогичными характеристиками углеродных волокон. Следует отметить, что диаметр борных и углеродных волокон существенно различается. Это необходимо иметь в виду при оценке их работоспособности в составе армированного материала в условиях различного напряженного состояния. Борные волокна обычно имеют диаметр 100 мкм; выпускаются также борные волокна диаметром 140 и 200 мкм. По сравнению с углеродными волокнами, диаметр которых составляет 5—6 мкм, площадь поперечного сечения борных волокон на 2—3 порядка выше- При производстве борных волокон химическим осаждением на сердечник из вольфрамовой проволоки или на углеродное волокно [7] увеличение диаметра борных волокон приводит к

страница 70
< 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
обучающие курсы кондиционирование
автономные твердотопливные котлы
Замок КПП для Opel Astra H
барная стойка бу

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
(03.12.2016)