Разрушение композиционных

При сжатии вдоль волокон разрушение композиционного материала происходит за счет потери устойчивости волокон аналогично разрушению при продольном изгибе стержня. [c.84]

Недостаток метода — невысокая стойкость некоторых комплексо-образователей к воздействию атмосферной и грунтовой влаги, изменению температурного режима, приводящая к разрушению композиционного материала. [c.19]

Рис. 4. Схема разрушения композиционного материала, упрочненного короткими волокнами различной длины

Таким образом, статистический метод позволяет выделить два основных механизма разрушения композиционных материалов. Если наблюдается большой разброс в прочности индивидуальных волокон, разрушение происходит случайно в любом месте мате- [c.112]

Волокнистые наполнители находят более широкое применение в производстве композиционных материалов вследствие их высокой прочности и жесткости и способности предотвращать прорастание трещин в хрупкой полимерной матрице. В зависимости от метода получения волокна обычно имеют цилиндрическую или неправильную форму. Волокна с гладкой поверхностью образуют менее прочное механическое сцепление с матрицей. Однако волокна с гладкой поверхностью легче смачиваются, чем с шероховатой, хотя полного смачивания волокон полимерами, так чтобы вообще не было пустот на поверхности, практически достигнуть не удается. Волокна могут адсорбировать различные вещества, способные влиять на их адгезионные свойства. Следует отметить, что прочное сцепление волокон с полимерной матрицей не всегда желательно, так как оно уменьшает поглощение механической энергии при разрушении композиционного материала. [c.371]

Последнее уравнение описывает также случай неодновременного разрушения волокон, т. е. когда часть волокон разрушается при напряжениях ниже их средней разрывной прочности. Статистическое распределение прочности волокон может быть результатом дефектов на поверхности волокон. Первоначальное разрушение части волокон не приводит, однако, к полному разрушению композиционного материала. Когда концы фрагментов при разрушении волокна отходят друг от друга, то благодаря трению на границе раздела фаз (см. ниже) возникают сдвиговые напряжения (рис. 3.19). Поскольку растягивающая нагрузка af), которую способны нести разорванные волокна, меньше, чем у непрерывных, то [c.82]

Второй тип разрушения. Композиционный материал разрушается в плоскости, параллельной оси волокна, из-за нарушения связи между матрицей и волокном или в результате сдвигового разрыва матрицы. [c.87]

Третий тип разрушения. Композиционный материал разрушается в результате разрыва матрицы в плоскости, параллельной оси волокна. [c.88]

Изложенный подход является наиболее пригодным дли определения условий распространения трещины, так как с его помощью результаты лабораторных испытаний на образцах могут быть пересчитаны непосредственно на номинальное напряжение в материале, при котором дефект данных размеров приведет к распространению трещины. Однако приложение теории трещин к изучению механики разрушения композиционных материалов находится в начальной стадии. Ведущиеся работы позволяют ожидать в ближайшее время значительного прогресса в этом направлении. [c.107]

Микроволокна используют для создания волокнистых КМ. На рис. 3.41 приведены схемы возможного расположения коротких волокон в матрице и их дифракционная картина [18]. Для получения последней микрофотографию используют как дифракционную решетку. На рис. 3.42 показан характер разрушения композиционного материала А — АЬОз (волокна) при сжатии. Излом происходит при изгибе волокон. Последние проскальзывают друг относительно друга, сообщая сдвиговую нагрузку матрице. [c.112]

Рис. 46. Зависимость энергии активации разрушения композиционных. материалов на основе сплава алюминия Д-16 от объемной концентрации танталовых, молибденовых и борных (снизу вверх) волокон.

Таким образом, при разрушении композиционных материалов действуют законы многофакторного сложного распределения напряжений и удлинений в соответствии с типом структуры системы, состоящей из волокон (или частиц наполнителя) и связующего. Для выяснения влияния взаимодействия двух компонентов в условиях, не осложненных указанными выше факторами, изучали разрушение многослойных пленок при одноосном нагружении. При этих условиях удается выявить ряд специфических закономерностей влияния адгезии на механические свойства АП. Так, с определенного значения прочности адгезионного соединения слоев прочность АП начинает превышать суммарную прочность слоев, причем часто это превышение возрастает по мере увеличения адгезии [111]. [c.302]

Рассмотрим влияние LJL на характер разрушения композиционных материалов. В случае (L JL) 1 волокна на большей части своей длины нагружены до максимального апа-чеиия. Тогда если одно из волокон порвется и способность пластической матрицы к деформационному упрочнению ограничена, то остальные нити в этом сечении будут немедленно перегружены и также разрушатся. Образец будет иметь плоский излом по всему сечению и, как всякий хрупкий разрыв, небольшую работу разрушения (рис. 4, с). С другой стороны, если Le = то эпюра напряжений имеет максимум в центре. После разрушения хотя бы одного волокна перераспределение напряжений вызовет перегрузку в центре соседних с разрушенным волокнах, и они будут разрываться в этих местах. Подобное разрушение композиции аналогично разрушению поликристаллического пластичного материала (рис. 4,6). В том случае, когда длина волокон меньше критической, композиционный материал разрушается в результате вырывания волокон из матрицы, а не их разрыва. Это происходит вследствие недостаточного сцепления или среза прилегающих слоев матрицы (рис. 4, в). [c.337]

Одну из первых моделей разрушения композиционных материалов при сжатии предложил Роузен [83], предположивший, что разрушение материала происходит в результате разрушения матрицы и последующего упругого продольного изгиба волокон. За исключением малых объемных долей волокон разрушение происходит в результате сдвига и разрушающее напряжение может быть рассчитано по формуле [c.118]

При анализе работы разрушения композиционных материалов учитывалась микромеханика процессов разрушения и влияние на нее природы компонентов материала и характера их взаимного распределения. С точки зрения конструирования изделий необходим анализ макропроцессов разрушения композиционных материалов в присутствии надрезов, дефектов и других параметров конструкций, размеры которых значительно превосходят диаметр волокон. С первого взгляда это кажется невозможным, так как разрушение композиционных материалов в значительной степени меняется при наличии слабых границ раздела, а характер распространения трещин не удовлетворяет условиям, необходимым для применения основ механики разрушения. Однако экспериментальные данные свидетельствуют о возможности при определенных условиях применения к композиционным материалам основных представлений механики разрушения. Ву [135] показал, что подход механики разрушения к анализу распространения трещин в гомогенных, но анизотропных пластинах, может быть ограниченно применен к однонаправленным волокнистым композиционным материалам. Он определил критическое напряжение, необходимое для роста трещин различной длины параллельно волокнам при растяжении и сдвиге, и показал, что для всех случаев соотношение [c.132]

Критический потенциал ОРТА для электролиза водных растворов хлорида равен 1,45—1,50 В, выше его происходит окисление КиОг до Ru04, сопровождающееся разрушением композиционной пленки. Толщина композиционного слоя на поверхности титановой основы, равная нескольким микрометрам, обеспечивает эксплуатацию ОРТА при электролизе растворов хлоридов в течение 4—6 лет. Титановая основа может быть повторно использована для нанесения композиции из РиОг и TiOj. [c.14]

Аналогичные исследования с применением растровой электронной микроскопии были проведены при изучении поверхностной энергии разрушения композиционной системы на основе эпоксидного полимера, отвержденного различными диаминами и пластифицированного сополимера бутадиена с акрилонитрилом, содержащего карбоксильные группы в концевых звеньях [б]. В результате доказана возможность повшения поверхностной энерзли разрушения густосетчатых полимеров без резкого снижения жесткости и теплостойкости формированием сетчатого блок-сополимера с низкомолекулярным эластомером, выделяющимся в виде тонкодиспергированной эластичной фазы. [c.64]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология