Удлинение стеклопластиков

Рис. 40. Форма и размеры образцов для определения разрушающего напряжения при растяжении а — для пластмасс с высоким относительным удлинением прн разрыве б — для испытания большинства пластмасс в — для испытания стеклопластиков

На рис. 6.7 представлена зависимость прочности стеклопластика при изгибе от времени. Аналогичным образом изменяется в процессе старения разрушающее напряжение при растяжении и относительное удлинение при раз- [c.203]

Так как модули упругости компонентов стеклопластика обычно существенно различаются между собой, то для предотвращения преждевременного разрушения необходимы полимерные связующие, предельные удлинения которых превышают среднее удлинение композиционного материала в десятки раз [631 ]. Обычно нарушение монолитности стеклопластиков начинается задолго до разрушения. Вследствие того, что поврежденные участки занимают малую часть объема материала, ориентированные стеклопластики рассчитывают на прочность как сплошные материалы. Естественно, что при оценке герметичности конструкции следует учитывать нижнюю границу нагружения, при котором начинается образование трещин [632]. Обычно количественные расчеты прочности армированных систем начинаются с однослойных моделей. Следующим шагом является рассмотрение материала, состоящего из двух или нескольких слоев. Теорию многослойных сред к армированным материалам применил В. В. Болотин [633]. Теория армированных сред в приложении к ориентированным стеклопластикам получила развитие в работе [634, с. 192]. [c.301]

Водопроводные трубы в системах холодного водоснабжения можно изготовлять из полиэтилена высокой плотности, фитинги и арматуру — из полиэтилена и поликапролактама, баки для воды, располагающиеся над санузлами,— из полиэфирного стеклопластика. Достоинства системы — уменьшение массы вагона, удлинение срока службы, облегчение монтажа и ремонта, возможность применения труб меньшего диаметра из-за более низкого коэфф. трения воды, чем в чугунных и стальных трубах. [c.490]

Весьма эффективным м. б. использование стеклопластиков для изготовления элементов конструкций кузовов вагонов. При этом возможно снижение массы вагонов с одновременным сокращением эксплуатационных расходов благодаря удлинению срока сменяемости отдельных деталей и элементов конструкций. Вагоны с крышами различной конструкции из полиэфирных и эпоксидных стеклопластиков широко применяют во многих странах. [c.491]

По свойствам при комнатной температуре стеклопластики на основе полиимидов несколько уступают стеклопластикам на основе эпоксидных фенольных смол или ненасыщенных сложных полиэфиров. Предел прочности при статическом изгибе составляет примерно 4200 кгс/см" , а относительное удлинение при разрыве — 2%. [c.175]

Прочность смолы также оказывает определенное влияние на механические свойства стеклопластиков. Прочность стекловолокна будет полностью реализована в том случае, когда относительное удлинение при растяжении смолы меньше относительного удлинения при растяжении применяемого стекловолокна. Прочность смолы может повысить прочность стеклопластика, если относительное удлинение ее при растяжении превосходит относительное удлинение стекловолокна. Полное использование прочности смолы и стекловолокна возможно тогда, когда они имеют одинаковое относительное удлинение (оптимальный случай). Смолы с низким относительным удлинением при растяжении, т. е. хрупкие, использовать не следует. [c.152]

Возрастание уровня средних напряжений или продолжительности их действия приводит к накоплению повреждений [135]. При статических испытаниях стеклопластиков задолго до окончательного разрушения начинается характерное потрескивание, сопровождающее разрушение макроэлементов. Трещины на поверхности образца обнаруживаются визуально. Зависимость среднего напряжения в образце (детали) от деформации при этом начинает заметно отклоняться от линейной (рис. 5.19), хотя оба компонента стеклопластика разрушаются при малых относительных удлинениях и их разрушению не предшествует пластическое течение. Окончательное разрушение далеко не всегда происходит в [c.230]

Из раздела 1.2 гл. 1 видно, что удлинения основных типов современных связующих недостаточны для обеспечения монолитности высоконаполнен ного композита вплоть до момента разрушения, поэтому для коррозионностойких стеклопластиков следует добиваться повышенного содержания связующего за счет изменения структуры армирования и вводить дополнительный коэффициент запаса на допускаемое удлинение материала (см. гл. 7, разд. 7.2). [c.226]

Андреевская и Буров [6] установили, что прочность стеклянных волокон в стеклопластиках больше, чем в свободном состоянии, в 1,13—2,19 раза. Причину упрочнения волокон авторы объяснили тем, что, во-первых, в данном случае, как и в эксперименте Пихлера, исключается свободное изменение поперечных размеров. Во-вторых, связующее влияет на поверхность волокон и на их дефектность, а состояние поверхности играет очень важную роль и оказывает решающее влияние на механические свойства волокон в целом. Разрывное удлинение волокон в стеклопластике по сравнению с разрывным удлинением свободных волокон возрастает на 30— 45% [7, 8]. [c.121]

ОСИ волокна можно воспользоваться расчетом прочности стержня, состоящего кз двух разнородных пластин. При этом допускается, что 1) в стеклопластике волокна наполнителя расположены строго параллельно друг другу в направлении растягивающей нагрузки 2) при наложении нагрузки связующее и волокна работают одновременно и имеют одинаковое удлинение 3) стеклопластик, стеклянное волокно и связующее имеют линейную зависимость деформации от напряжения. [c.253]

Эпоксидные связующие отличаются высокой смачивающей способностью и адгезией к стеклянному волокну, достаточным относительным удлинением и малой усадкой. При использовании эпоксидных связующих получают наиболее прочные стеклопластики. Широкое использование связующих на основе эпоксидных смол ограничено их недостаточной теплостойкостью, высокими вязкостью и стоимостью, поэтому для производства стеклопластиков чаще применяют эпоксидные компаунды, в состав которых помимо эпоксидных входят смолы других типов. [c.444]

Когезионная прочность связующего, его модули упругости и высокоэластич-ности, а также относительное удлинение оказывают решающее влияние на монолитность системы связующее — стеклянные волокна. Для обеспечения монолитности стеклопластика, армированного алюмоборосиликатными волокнами, необходимо, чтобы связующее имело прочность при растяжении 12—15 кгс/мм, модуль упругости 450—500 кгс/мм и относительное удлинение 4—5%. [c.450]

Химически стойким в данной среде при данной температуре можно считать такое связующее, прочность которого при изгибе снижается не более чем на 20% после месячной выдержки в среде. Относительное удлинение связующего должно быть больше, чем для стеклянного волокна, иначе под действием силовых факторов в процессе изготовления, монтажа и эксплуатации связующее растрескивается, и изделие быстро выходит из строя в результате коррозии стеклопластика. Сведения о химической стойкости связующих приведены в соответствующих разделах справочника. [c.455]

Большое значение для получения стеклопластика с высокой механической прочностью имеют величины относительного удлинения стеклянного волокна и связующего и их соотношение. На рис. 17 приведена диаграмма растяжения пластика, в котором в качестве наполнителя используется стекловолокно. В первом случае относительное удлинение связующего при разрушении меньше, чем удлинение волокна. При этом в пластике используется не вся прочность волокна. Во втором и третьем случае относительное удлинение смолы равно и больше относительного удлинения волокна прочность волокна используется полностью. В стеклопластике, где основным носителем прочности является стеклянное волокно, особенно важно, чтобы относительное удлинение связующего было больше, чем у волокна. На рис. 18 приведены диаграммы растяжения пластика, в котором в качестве наполнителя используются стеклянное, хлопчатобумажное и полиамидное волокна. При этом условно [c.42]

Это удлинение должно быть компенсировано при помощи сильфона, сальникового или П-образного компенсатора. Вылет П-образного компенсатора зависит от диаметра трубопровода для трубопроводов из стеклопластика его определяют по формуле (в см) [c.116]

Повышение несущей способности оболочек из ориентированных стеклопластиков за счет устранения растрескивания связующего в слоях с поперечными волокнами исследовал Г. А. Молодцов [74]. По полученным им данным относительное удлинение связующего при объемном содержании волокон 30—70% должно составлять 4—26%. Для композиции на основе эпоксидного связующего ЭДТ-10 разрушение при нагрузке вдоль волокон начиналось с растрескивания связующего, вследствие суммирования напряжений от внешней нагрузки и осевых остаточных напряжений. [c.168]

Матрица практически не несет механической нагрузки (кроме случая межслойного сдвига), ее роль состоит в обеспечении одновременности работы волокон, перераспределении напряжений при разрыве отдельных волокон и защите их от воздействия среды она определяет многие свойства стеклопластика (теплостойкость, ползучесть, диэлектрические свойства и др.). Основные требования к матрице состоят в следующем хорошая смачивающая способность по отношению к стекловолокну высокая адгезия к стекловолокну определенная деформируемость относительное удлинение при разрыве должно обеспечить монолитность материала при нагружении минимальная усадка при отверждении высокая химическая стойкость жизнеспособность, обеспечивающая нормальный ход технологического процесса. [c.12]

Метод хрупкого дорыва используют не только для определения остаточной прочности стеклопластика, но и для оценки параметров кинетического уравнения снижения прочности. Снижение прочности напряженных стеклопластиков при длительном воздействии сред в ряде случаев формально описывается уравнением второго порядка [80], и аппроксимация экспериментальных данных может проводиться в координатах а — i. Иногда можно оценить величину кратковременного напряжения, вызывающего необратимые изменения в материале, по величине сорбции. Так, в экспериментах Мак-Гарри материалы подвергались кратковременному растяжению с последующим определением величины водопоглощения за 24 ч. Подобная методика может быть использована для качественной оценки так называемого удлинения разгерметизации, т.е. деформации стеклопластика, вызывающей появление в полимерной матрице или на межфазной поверхности макроскопических дефектов, обеспечивающих перенос среды посредством вязкостного механизма. Однако более надежным способом является определение этой величины на установках, в которых действие растягивающего усилия сочетается с напором среды. [c.83]

Расчет силовых конструкций обычно проводят по двум предельным состояниям, вводя допустимые напряжения и деформации. Вместе с тем специфические особенности стеклопластиков как конструкционного материала требуют в ряде случаев использования расчета по относительному удлинению в упругой области (удлинения трещинообразования или разгерметизации), кратковременной прочности, проницаемости и сорбции. [c.167]

Вследствие того что модули упругости компонентов стеклопластика существенно различны, для обеспечения сплощности даже бездефектного стеклопластика на всех стадиях нагружения необ-ходамы связующие, относительное удлинение при разрыве которых превышает среднее удлинение стеклопластика в 5—20 раз (при обеспечении других условий сплошности). Поэтому у существующих стеклопластиков нарушение монолитности системы связующее— стеклянное воломно начинается задолго до полного разрушения. [c.224]

Если принять, что удлинение стеклопластика при разрыве составляет 2% (рис. 4.27), то для предотвращения растрескивания связующего вплоть до разрушения композиции его относительное удлинение для стеклопластика, армированного матом из рубленых нитей, должно быть 3—5% для стеклопластика, армиров анного тканями, 5—7% для стеклопластика, армированного ровингами, 7—11% для высокопрочного стеклопластика, 300 армированного нитями, 20—40%. При неупругой деформации связующего напряжения ас меньше, чем следует из 200 формулы (4.50), а это приводит к еще 5 [c.225]

Совместная деформация армирующих волокон и пленок полимерного связующего для монолитного армированного материала описана в работах Рабиновича [543, 544]. Наиболее полное использование прочности армирующих волокон в стеклопластике может быть достигнуто тогда, когда наряду с высокими адгезией и смачивающей способностью связующее обладает комплексом свойств, который позволяет обеспечить совместную работу волокон в процессе деформации и наибольшую монолитность системы. Для обеспечения совместной работы волокон и пленок связующего при нагружении наиболее выгодно соотношение модулей упругости стеклянного волокна и полимера, равное 10 1 [545]. Для эффективной работы волокна необходимо обеспечить также определенное соотношение между удлинениями полимера и волокна. При использовании прочных и жестких смол с удлинениями при разрыве меньшими, чем удлинение стеклянного волокна, разрушение армированной системы начинается с разрушения этих жестких смол. Если же полимерное связующее эластично и обладает большими удли- [c.274]

В изотермич. условиях (400 °С) П. на основе нафта-лин-1,4,5,8-тетракарбоновой к-ты не изменяются в течение 7 ч. Волокна из таких П. можно длительно эксплуатировать при темп-рах до 370 "С после нагревания нри 800 °С в течепие 1 мин их прочность нри растяжении уменьшается на 50%. Прочность нри растяжении стеклопластиков с такими П. в качестве связующего после 200 ч нагревания на воздухе при 230, 260, 290 и 315 °С составляет соответственно 97, 85, 55 и 15% от исходной после нагревания 200 ч в инертной атмосфере ири 315 °С прочность уменьшается на 5—7%. Прочность при растяжении пленок из поли(нафтоилен-бггс-бензимидазолов) при 20 °С составляет 110— 140 Мн/м (1100 —1400 кгс/см ), модуль упругости при растяжении (4—6)-10- Мн/м , или (4—6)-10 кгс/см , при 200 °С соответственно 80 Мн/.м (800 кгс/см ) и 4-10 Мн/м (4-10 кгс/см У, относительное удлинение 3 и 7% при 20 и 200 °С соответственно. Прочность и гибкость волокон из П. невелики так, ирочность при растяжении волокон 32—40 гс/текс (3,5 — 4,5 г/денье), относительное удлинение 3—8%. [c.383]

Прессовочные стеклопластики толщиной 3,2 мм, содержащие связующее ПБИ, имеют следующие свойства при комнатной температуре предел прочности гари статическом изгибе 6300— 8200 кгс см , предел прочности при сжатии 3750—4550 кгс1см , предел прочности при растяжении 5250—5950 кгс/см , а модули при всех указанных деформациях составляют 315 000—385000 кгс/см . Сопротивление слоев сдвигу достигает 350 кгс/см . При испытаниях на ползучесть стеклопластик не разрушается после 1000 ч воздействия напряжения, составляющего 60% предельното, удлинение при этом составляет 0,02—0,03 мм мм. [c.216]

НИЯ стеклянных волокон до некоторого критического значения, при котором скачкообразно меняется значение удлинения (рис. VI. 12 и 1.13), после чего прочность начинает увеличиваться, достигая значения, присущего стекловолокниту. Критическое содержание стеклянных волокон в композиции увеличивается при уменьшении разницы между соотношением прочностей стеклянных и борных волокон и соотношением их модулей упругости. Предел выносливости, логарифмический декремент колебаний и ударная вязкость боростеклопластиков плавно изменяются с увеличением содержания стеклянных волокон от значений, характерных для боропла-стика, до значений стеклопластика. [c.256]

Простейшая зависимость прочности при растяжении однонаправленного стеклопластика получена в предположении, что удлинение связующего при разрыве больше удлинения стеклянного волокна [208] (рис. 5.17). Согласно этому предположению [c.226]

Исследованию длительной прочности полимерных материалов посвящено много работ. Подавляющее большинство их выполнено при одноосном растяжении при разных температурах, и до сих пор не опубликовано достаточно надежных экспериментальных данных, по которым можно было бы судить о влиянии среднего напряжения на длительную прочность различных классов полимерных материалов. Создание методов расчета длительной прочности усложняется быстрым старением полимерных материалов при их нахождении в обычных атмосферных условиях даже без нагрузки. Так, по данным, приведенным в монографии , после годового хранения предел прочности полукристаллических материалов оказывается равным 0,5—0,7 начального значения, а относительные удлинения уменьшаются в несколько раз. Характеристики термопластичных аморфных материалов и различных стеклопластиков меньше ухудшаются со временем, однако и для них влияние времени весьма значительно. При изменении условий службы изделий, например изменении влажности и температуры окружающей среды, изменении содержания агрессивных компонентов в среде, будет и.чменяться и длительная прочность. [c.172]

Ранее (в главе III) говорилось о том, что для обеспече-аия монолитности композиции максимальное удлинение vnoflHMepHoro связующего должно быть, по крайней мере, одинаковым со средним ожидаемым удлинением композиции. Это требование оказалось преуменьшенным. Далее будет показано, что вследствие того, что модули упругости у компонентов стеклопластика сзга ественно различаются между собой, для обеспечения его целостности необходимы полимерные связующие, предельные удлинения которых превышают среднее удлинение композиционного материала в 5--20 раз . [c.92]

Лавлесс исследовал влияние жесткости связующего, его прочности и относительного удлинения при разрыве на диаграмму напряжение —деформация стеклопластиков, армированных тканью. Им изучены кривые деформирования шестислойных пластиков, армированнкх тканью 181-V12 и изготовленных на основе шести разных полиэфирных смол с широким диапазоном предела прочности при растяжении и относительного удлинения при разрыве. Данные, полученные при комнатной тем-йературе, обнаружили зависимость между прочностью связующего и прочностью композиции чем больше прочность связующего и чем меньше его относительное, удлинение при разрыве, тем выше прочность композиции. В опыте с наиболее контрастными данными связующее с пределом прочности при растяжении 2,5 кПмм дало композицию с прочностью 15 кГ/мм , а связующее с прочностью 6 кГ/мм я ао композицию с прочностью 33 кГ/мм При —40° С каждый из этих пластиков обнаружил повышенную прочность. Однако необходимо отметить, что при этой температуре прочность композиции не очень сильно зависит от свойств полимерного связующего . [c.116]

Модуль упругости стеклопластиков в 8—42 раз ниже, чем у металлов. С точки зрения конструктора это и хорошо, и плохо. С одной стороны, благодаря низкому модулю упругости стеклопластика трубопроводы из этого материала могут не иметь компенсаторов температурных удлинений, а с другой стороны, при конструировании труб и резервуаров больших диаметров из стеклопластиков низкий модуль упругости ограничивает допустимое внешнее давление (вакуум), при котором можно эксплуатировать эти изделия. Правда, благодаря конструктивным мероприятиям, например установке ребер и колец жесткости или обмотке наружной поверхности пзде- [c.17]

Тетературные удлинения труб из стеклопластиков могут в несколько раз превышать удлинения стальных труб, поэтому схему монтажа необходимо внимательно проанализиро ать, для того чтобы убедиться, что трубопровод может полностью компенсировать удлинение. [c.50]

Пример.- Трубопровод диаметром 150 мм и длиной 76 м из полиэфирного стеклопластика эксхшуатируют при 15—70 °С. Коэффициент линейного рас-пшрения стеклопластика а — 25-10- 1/°С. Вычислить температурное удлинение трубопровода Д/, равное [c.114]

Большой интерес представляют поликарбонаты, армированные стекловолокном. Эти стеклопластики по механическим свойствам значительно превосходят ненаполденяый поликарбонат на основе бисфенола А [3, II, 43-47]. При армировании поликарбоната стекловолокном в количестве 30-55% прочность при растяжении повышается от 565-700 кг/см до 1320 кг/см , прочность при изгибе - с 850 до I690-I80D кг/см , усадка снижается с О,6-0,8 до 0,2%, а разрывное удлинение от 60-100 до 4,8%. Одновременно уменьшается склонность к деструкции при нагревании в воде, улучшаются термические свойства изделия, увеличиваются износостойкость и стойкость к воздействию химических веществ. [c.13]

ЧТО деформативность связующего должна превышать деформативность композита в 5—20 раз [3]. Все эти работы посвящены в основном стеклопластикам, работающим при растяжении. Интересен эксперимент, в котором использовали смесь эластичной и жесткой эпоксидных смол [60]. Относительное удлинение при разрыве связующего изменялось в пределах от 5 до 15%, а прочность колец при сжатии, определяемая как разрушающее напряжение на стекловолокне, соответственно снижалась с 1800 до 1600 МПа. Анализ некоторых работ американских ученых [61] показывает, что ряд высоких результатов по прочности стеклопластиков при сжатии был получен на связующих с небольшой деформативностью. Так, связующие ЕНЬА-4300 и ЕР-2114 имеют относительное удлинение при растяжении соответственно 1,6—2,0% и 1,5%. В то же время прочность при сжатии стеклопластиков на их основе составила 1600—1700 МПа, При исследовании влияния свойств связующих на прочность ориентированных стеклопластиков было обращено внимание на отсутствие корреляции между деформативностью полимерной матрицы и прочностью композита при сжатии. Для контрольного опыта были подобраны два связующих с примерно одина- [c.26]

Этот так называемый пинч-эффект объясняется на основе критерия максимальных удлинений. Разрушение однонаправленного стеклопластика в трансверсальной плоскости при двухосном сжатии происходит из-за разрыва (вырыва) волокон и [c.85]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология