Армированные пластики модель

Эпоксидные полимеры обладают таким комплексом свойств (адгезионных, механических, электрических и др.), который ВО многих случаях делает их незаменимыми в качестве основы клеев, лакокрасочных покрытий, компаундов и армированных пластиков. Благодаря этому эпоксидные смолы заняли важное место в ряду промышленных полимерных материалов. Это относится не столько к объему их производства, сколько к их роли, так как в ряде случаев эпоксидные смолы используют для создания наиболее ответственных изделий. Промышленный выпуск, применение и разработка новых эпоксидных полимеров и композиций на их основе развиваются быстрыми темпами. Кроме ТОГО, эти полимеры обычно служат моделями для изучения наиболее характерных свойств сетчатых полимеров. [c.6]

Из полиэфиров изготовляют разнообразные изделия формы, штампы, модели, емкости и т. п. [27, 41, 62, 502, 513, 777, 785, 851, 940, 955, 960, 1107, 1141, 1727, 1728, 1801, 1930, 2190— 2199]. Из года в год возрастает применение полиэфиров для производства армированных пластиков, изделия из которых используются в самых различных областях техники и быта [67, 284, 287, 308, 309, 390, 490, 779, 781, 847—849, 855, 858, 866, 868, 874, 879, 880, 934—936, 972, 1002, 1015, 1019, 1058, 1067, 1148, 1149, 1189, 1259, 1316, 1339, 1340, 1342, 1422, 1424— 1426, 1430—1435, 1438, 1439, 1441, 1442 1446, 1455, 1698, 1781, 1802, 1884—1886, 1888, 1893, 1897, 1899, 1900, 1902—1904, 1906, 1908, 1910—1912, 1915—1917, 1920, 1924—1926, 1929, 1942, 2200—2266]. [c.118]

В книге удачно сочетаются описание теоретических и экспериментальных результатов, полученных на моделях, и рассмотрение вопросов производства и эксплуатации армированных пластиков. [c.9]

Ранее рассматривалась идеализированная модель композиционного материала, состоящая из непрерывных параллельно уложенных волокон и непрерывной полимерной матрицы. При этом было отмечено, что разрушение материала обусловливается местным растрескиванием полимерного связующего и разрывом волокон или одним из этих явлений. В этой главе рассмотрены некоторые отклонения от идеализированной модели материала из параллельных волокон и влияние этих отклонений на характер и виды разрушения реальных армированных пластиков. Отклонения от модели называют также несовершенствами или дефектами. В зависимости от того, являются ли дефекты результатом армирования волокнами конечной длины или результатом нарушения сплошности полимерной матрицы, они могут быть разделены на два класса. [c.47]

Рассмотрим модель материала, которая получена разделением пластины из армированного пластика на несколько кубиков, сторона которых равна толщине пластины. Далее представим, что пустоты каждого кубика [c.122]

Решение полученных уравнений для двухмерной плоской задачи будет приведено в дальнейшем в применении к конкретному случаю исследования напряженно-деформированного состояния модели армированного пластика Каргина — Малинского [206], используемой для наблюдения в поляризованном свете за процессами деформирования и разрушения армирующего волокна в полимерной матрице. [c.118]

А теперь перейдем к рассмотрению адгезионной модели, широко используемой для оценки адгезионного взаимодействия армирующего волокна и полимерной матрицы в армированных пластиках. [c.140]

Рассматриваемый здесь вид испытаний применяется для оценки прочности клеевых соединений жестких материалов [26, 73, 208], где измеряемая разрушающая нагрузка Рь (обычно на- правленная перпендикулярно плоскости склейки), отнесенная к площади склейки S (при адгезионном характере разрушения), называется прочностью при нормальном отрыве. Применяется он и для оценки межслоевой прочности в слоистых и армированных материалах [12], где также измеренная величина называется трансверсальной прочностью композита (в отличие от межслоевой сдвиговой прочности). К сожалению, в научной литературе практически нет данных о систематических экспериментальных исследованиях влияния различных параметров моделей и опытов на измеряемую среднюю трансверсальную прочность. Объясняется это, по-видимому, сложностью испытаний, хотя нужда в результатах таких исследований уже сейчас достаточно велика. Поэтому в настоящем разделе мы будем ссылаться главным образом на экспериментальные исследования клеевых соединений, однако получаемые выводы, по нашему мнению, могут быть отчасти распространены и на композиционные (слоистые и армированные) материалы, для которых вопрос о причинах низкой (даже в сравнении с когезионной прочностью матрицы) трансверсальной прочности является одним из главных, особенно, например, в приложении к проблеме монолитности толстостенных изделий из армированного пластика, получаемых методом намотки (цилиндрические и сферические оболочки, трубы и т. д.). В частности, определение трансверсальной прочности обычно осуществляют на образцах, площадь поперечного сечения которых намного меньше площади поверхности разрыва в оболочке. В таких образцах может быть сильным влияние краевого эффекта, в то время как в намоточных оболочках краев практически нет и межслоевой разрыв происходит внутри оболочки. Поэтому вопрос соответствия измеряемой на образцах (дискретных моделях) относительной разрушающей нагрузки с истинной трансверсальной прочностью материала в оболочке пока остается открытым. [c.158]

Полученную в расчетах линейность и параллельность кривых долговечности при нормальном отрыве достаточно хорошо качественно подтверждают экспериментальные результаты исследования длительной прочности при нормальном отрыве (трансверсальной прочности) в процессе ползучести армированного стеклопластика при нагружении в направлении, перпендикулярном слоям укладки (намотки)волокна, взятые из работы [333] (рис. 8.23). Эти результаты можно сопоставлять потому, что рассматриваемая модель по существу является элементарной дискретной моделью армированного пластика, а не только клеевого соединения. [c.232]

Приведенный анализ многослойных пленочных конструкций , использованных в качестве упрощенной модели армированных пластиков, показывает, как прочность такой модельной системы зависит от прочности и релаксационных свойств составляющих ее слоев. Однако для реальных АП все закономерности, как правило, гораздо сложнее. [c.309]

Рис. 4.115. Модель армированного пластика

Тензометрический способ применим и для определения остаточных напряжений, возникающих в слоистых пластиках и в изделиях, армированных сферическими элементами, элементами в форме стержней и др. В этом случае проволочные тензометры наклеивают на внутреннюю сторону модели арматуры, выполненной в виде тонкостенного элемента определенной формы, которая помещается в объем композиционного материала. Напряжения,, возникающие при отверждении и охлаждении материала, определяют по показаниям тензометров. Тонкостенный элемент с тензометрами предварительно тарируют по температуре и давлению [17—21]. Остаточные напряжения можно определять и с помощью линейных проволочных металлических или с минеральным покрытием тензометров диаметром 10—15 мкм [22, 23]. Проволочный тензометр с покрытием выполняет роль датчика, имитирующего одновременно волокнистый наполнитель. При отверждении связующего и охлаждении изделия датчик испытывает сжимающие радиальные напряжения сТрад и сжимающие осевые напряжения Оос- Поскольку в условиях эксперимента материал датчика деформируется упруго, средняя осевая деформация его равна [c.53]

Очевидно модель материала, представленная на ряс. 10, для которой упругие постоянные определялись в предыдущем разделе, является приближенной даже для композиций с параллельно уложенными волокнами. Для пластиков же, армированных тканью, упругие постоянные в главных направлениях необходимо определять экспериментально. К сожалению, экспериментальные данные, необходимые для определения всех упругих постоянных ортотропного материала, практически отсутствуют. [c.39]

Пропиточные смолы в сочетании с полотном из стеклоткани методом низкого давления перерабатывают в части корпусов самолетов и кузовов машин, а также в модели или используют их для монтажных шаблонов. Кроме того, они применяются для изготовления баков под хранение пищевых продуктов на самолетах. Полиэфирные смолы, армированные стекловолокном, при таком применении подвергаются выщелачиванию, так что обнажаются армирующие волокна. Алюминиевые баки с течением времени покрываются трудноудаляемой пленкой грязи. На фиг. 87 показан корпус выключателя из слоистых пластиков на основе стекловолокна. Эти материалы находят применение в электромашиностроении. Наряду с дешевыми полиэфирными смолами но тому же спосо- [c.173]

Рассмотрим вначале полимерную матрицу в ненагруженном однонаправленном композите. Такой композит обычно представляют квадратичной или гексагональной моделью. Минимальное объемное содержание полимера в плотноупакованной квадратичной структуре — около 21%, в гексагональной—13%. Армирующие волокна можно считать совершенно жесткими, так как модуль упругости применяемых неорганических волокон значительно больше модуля упругости полимера. Как уже указывалось выше (см. гл. 3 и 4), при отверждении эпоксидного полимера в ходе изготовления пластика, которое происходит обычно при повышенной температуре, объем полимера уменьшается вследствие его усадки, а вязкость быстро нарастает. До гелеобразования, пока полимер способен к течению, его объем может уменьшаться за счет уменьщения объема всей системы или образования пор. После гелеобразования течение полимера невозможно, и происходит деформация всей системы. Однако при этом деформация полимера ограничена волокнами, что приводит к появлению в полимере внутренних напряжений. Так как армированные пластики, как правило, содержат большое количество наполнителя, то можно считать, что он образует жесткий скелет, препятствующий деформации полимера, т. е. связующее подвергается всестороннему растяжению. Объемная деформация при этом может составлять несколько процентов (см. гл. 4). Таким образом, уже в ненагруженном состоянии эпоксидная матрица должна выдерживать значительные механические деформации без разрушения и нарушения адгезии на границе с волокном. Как показали микроскопические исследования [27—33], эпоксидные смолы значительно лучше других связующих выдерживают подобные условия. [c.209]

Структура армированных пластиков рассматривается как система определенным образом расположенных бесконечных цилиндров, представляющих собой армирующий наполнитель, пространство между которыми заполнено однородной полимерной матрицей. В такой модели структура материала может быть количественно описана объемной долей полимера или наполнителя и геометрическими параметрами пространственной рещетки наполнителя. Все основные теоретические закономерности получены на подобных моделях. Однако, как уже указывалось, реальные пластики представляьот собой не полностью упорядоченную стохастическую систему, которую сложно количественно описать с помощью небольшого числа параметров. Отклонения от этой идеализированной структуры будем называть [c.214]

А. Л. Рабиновичу удалось создать физико-механическую модель структуры некоторых армированных стеклопластиков. Это позволило ему построить строгую теорию прочности армированных пластиков, используя понятие высокоэластической компоненты. Однако для чистых полимеров с линейной и пространственной структурой, да и для многих армированных полимерных материалов такие модели еще не созданы. Поэтому с позиций теоретической и прикладной механики нельзя детально описать работу структуры полимерных материалов против действия внешних сил. [c.9]

Введение элементов разрушения необходимо для более правильного описания деформационных свойств ориентированных полимеров, армированных пластиков и других композиционных и некомпозиционных материалов, в которых деформационные свойства в значительной степени управляются закономерностями разрушения. Попытки описать деформационные свойства таких материалов без учета влияния процесса разрушения, т. е. без включения в реологические модели элементов разрушения, не отражают, как нам кажется, природы явления и поэтому недостаточно корректны. [c.528]

А. М. Скудра и В. П. Антанс исследовали на модели [54] (рис. 3.17) условия кратковременной и длительной сплошности ортогонально армированного пластика при одноосном растяжении в направлении армирования. Авторы исходили из основной предпосылки, что временная зависимость прочности и предельной де- [c.133]

Предположим, что разрушение такой элементарной адгезионной модели армированного пластика происходит из-за сдвиговых напряжений на границе между волокном и матрицей. Делая такое предположение, мы пренебрегаем возможностью адгезионного разрушения отрывом в угловой точке на торце х 112. Эти отрывающие напряжения могут возникнуть из-за симметричного изгиба полимерного цилиндра, создаваемого распределенной силой Р, приложенной к матрице через кольцевой упор (см. рис. 5.17). Увеличивая внутренний радиус кольцевого упора, можно увеличить осесимм-етричный изгибающий момент, который увеличивал бы и отрывающие напряжения, влияя на измеряемую в опыте разрушающую силу. Однако в работе [19] показано, что изменение параметров опорного кольца в пределах выбранной модели не привело к заметному изменению разрушающей нагрузки. Эти опыты дают основание надеяться, что за разрушение подобной модели ответственны главным образом касательные напряжения. [c.141]

Модель Каргина — простейшая модель однонаправленного армированного пластика — представляет собой полимерную пластинку, на большой оси симметрии которой помещен армирующий элемент в виде волокна или стержня (здесь — стеклянного рис. 7.1). Образцы подвергают растяжению с постоянной скоростью при различных температурах. Наблюдение за деформированием таких моделей ведется в поляризованном свете. [c.178]

Анализ решения одномерных задач о напряженно-деформированном состоянии элементарных моделей армированного пластика (см. рис. 7.4, кривые 1 и 2 ) позволил А. Л. Рабиновичу, опираясь на гипотезу плоских сечений, получить условия монолитности [28], т. е. совокупность требований к константам связующего, удовлетворяющих условию реализации прочности я жесткости волокон в материале. Б. Розен [230], отталкиваясь от того же анализа краевого эффекта, перешел к рассмотрению процесса разрушения однонаправленного армированного пластика. Суть его подхода состоит в следующем. [c.186]

При изготовлении предметов с помощью так называемого метода модельной формы, материалом для последней служат армированные пластики. Этот метод, весьма подходящий для выпуска больших серий формованных изделий, включает изготовление точной до мельчайших подробностей модели изделия, чаще всего из дерева. После предварительной обработки такая деревянная модель покрывается слоями стеклопластика. В случае необходимости форма может состоять из различных частей. Кроме того возможно использовать еще и перегородки, благодаря которым могут получаться фланцы на отдельных частях. По удалении перегородок на фланцы наносят разделительный слой. 1 акнм [c.147]

Эпоксидные смолы хорошо смачивают стеклянное волокно, что обеспечивает прочную связь с ним благодаря наличию в смоле гидроксильных групп. Поэтому они с успехом используются как связующее для стеклопластиков. Эти смолы применяют в качестве заливочных масс для трансформаторов тока. Из армированных эпоксидных смол изготовляют оснастку для обработки металлов давлением, матрицы и пуансоны для вытяжных и вырубных штампов, формблоки для штамповки резиной, модели и ящики для литья металлов, матрицы для вакуумного формования листовых пластиков и т. д. [c.151]

Торнбороу с сотр. [3] предложил модель, учитывающую возможность наличия контактов волокно — волокно в армированном тканью композиционном материале, состоящем из непрерывной полимерной матрицы и большого числа слоев ткани. Они предположили, что соседние слои ткани частично контактируют друг с другом. Для применения электрического структурного аналога этой модели были определены три основные траектории проводимости сплошная по части матрицы, короткая сплошная по самой ткани в местах контакта волокно — волокно и, наконец, прерывная по оставшейся части матрицы и ткани соответственно. Электрический аналог потока энергии в продольном и поперечном направлениях показан на рис. 7.4 [3]. Указанные на рисунке объемные доли матрицы и наполнителя были подобраны таким образом, чтобы полученные выражения соответствовал экспериментальным данным. Таким путем было выведено следующее эмпирическое уравнение, позволяющее рассчитывать коэффициенты теплопроводности слоистых пластиков в поперечном направлении (рис. 7.4, а) [c.292]

В качестве расчетной была принята модель однонаправленного стеклопластика прямоугольного поперечного сечения, армированного прямолинейными полыми волокнами одинаковых геометрических размеров. Предполагалось, что полости волокон заполнены воздухом, пористость пластика отсутствует и все промел<утки между волокнами заняты связующим. Было принято, что волокна в композите образуют гексагональную решетку (рис. IV.4). [c.130]

Эпоксидные матрицы могут быть изготовлены лнтьем, но чаще требуются матрицы, армированные стекловолокном. Технология очень схожа с описанной выще для иронзводства форм для слоистых пластиков, хотя, конечно, есть ряд существенных отличий. Процесс начинается с нанесения разделительного слоя и декоративного слоя. Перед укладкой слоев на углы и во впадины модели кладутся жгуты (стеклянные и хлопковые волокна, пропитанные смолой). Это предотвращает появление воздуха в этих точках во время процесса выклейки. Обычно берется от 6 до 25 слоев стеклоткани ири большей толщине следует соблюдать осторожность, так как возможна интенсивная экзотермическая реакция. Отношение масс стеклоткани и смолы примерно один к одному. Стеклоткань можно иредиар1ггельно пропитывать жидкой смолой или укладывать стеклоткань сухую и каждый слой промазывать с.молой. [c.251]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология