Материаловедение
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 258 259 260 261 262 263 264... 382 383 384
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Материалы с высокой удельной прочностью
261 |
|
|
|
|
|
Композиционные материалы на
неметаллической основе. Их преимуществом по сравнению с
композиционными материалами на металлической основе являются хорошая
технологичность, низкая плотность и в ряде случаев более высокие удельные
прочность и жесткость. Кроме того, материалы на неметаллической
основе имеют и другие ценные свойства, высокую коррозионную
стойкость, хорошие теплозащитные и амортизационные характеристики,
антифрикционные и фрикционные свойства и др.
Для большинства композиционных
материалов с неметаллической матрицей характерны следующие
недостатки: низкая прочность связи волокна с матрицей, резкая потеря
прочности при повышении температуры выше 100-200 °С, малая электрическая
проводимость, отсутствие способности к сварке.
Среди неметаллических
композиционных материалов наибольшее распространение получили
композиции с полимерной матрицей: эпоксидной, фенолоформальдегидной и
полиимид-ной. В качестве упрочнителей используют высокопрочные и
высокомодульные углеродные и борные, стеклянные и органические
волокна в виде нитей, жгутов, лент, нетканых материалов.
Группы композиционных
материалов, армированные однотипными волокнами, имеют специальные
названия, данные им по названию волокна. Композиции с углеродными
волокнами называются углеволокнитами, с борными —
бороволокнитами, стеклянными — стекловолокнитами, органическими —
органоволокнитами. Для органоволок-нитов используют эластичные (лавсан,
капрон, нитрон) и жесткие (ароматический полиамид, винол)
синтетические волокна.
Из-за быстрого отверждения и
низкого коэффициента диффузии в неметаллической матрице
(исключение соста- |
вляют органоволокниты) в
композиционных материалах нет переходного слоя между компонентами.
Связь между волокнами и матрицей носит адгезионный характер, т. е.
осуществляется путем молекулярного взаимодействия. Прочность связи,
характеризуемая параметром т0£, (т0- прочность
сцепления,
коэффициент контакта),
повышается с увеличением критического поверхностного натяжения
волокна (ас), характеризующего величину его поверхностной
энергии. Для обеспечения высокой прочности связи между компонентами
необходимо полное смачивание волокон (которое достигается,
например, растеканием жидкого связующего по поверхности волокон); при
этом энергия поверхности волокон должна быть больше поверхностного
натяжения жидкой матрицы. Однако для жидких эпоксидных смол, обладающих
лучшей адгезией к наполнителям среди других полимеров, энергия
поверхностного натяжения составляет 5,0-10"5
Дж/м2, тогда как для углеродных волокон энергия
поверхности находится в интервале (2,7 — — 5,8) 10'5
Дж/м2, а для борных она равна 2,0-10 5
Дж/м2. Энергию поверхности волокон повышают различными
методами обработки их поверхности: травлением, окислением, вискеризацией.
Например, после травления борных волокон в азотной кислоте их
критическое поверхностное натяжение достигает сотен джоулей на
квадратный метр. Из рис. 13,30 видно, что благодаря травлению
критическое поверхностное натяжение борного волокна увеличивается и
параметр т0£, резко возрастает. Это говорит об
увеличении прочности связи между волокном и матрицей.
По сравнению с другими
полимерами, применяемыми в качестве матриц композиционных материалов,
эпоксидные обладают более высокими механическими свойствами в
интервале температур от -60 до 180°С, что обеспечивает
композиционным материалам более высокие прочностные
характеристи- |
|
|
|
|
|
|
|
|
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 258 259 260 261 262 263 264... 382 383 384
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
