Композиционные пластики

Слоистые и композиционные пластики. Кремнийорганические полимеры широко используются в технике в качестве связующих для стеклопластиков и композиционных пласт-М3 сс 7-450 Ддд применяют продукты совместного [c.553]

ФФП представляют собой композиционные пластики на основе фенолоформальдегидных смол, которые в неотвержденном состоянии в зависимости от химических особенностей подразделяются на термопластичные (новолачные) и термореактивные (резольные) смолы, И те, и другие в практическом плане интересны прежде всего в качестве связующих. [c.52]

Представляют собой композиционные пластики на основе главным образом термореактивного полиорганосилоксанового связующего, которым пропитывают дисперсные, волокнистые или тканевые наполнители, получая, соответственно, пресс-порошки, волок-ниты или разнообразные текстолиты. [c.54]

Как отмечалось выше, в зависимости от величины коэффициента трения полимерные материалы подразделяются на антифрикционные и фрикционные. Общим для них является то, что независимо от назначения они являются композиционными пластиками, состоящими из полимерной матрицы, наполнителей и целевых добавок. [c.165]

Разрабатывается технология производства сосудов, состоящих из металлической гильзы с толщиной стенки 1 мм, покрытой снаружи слоем композиционного пластика, основой которого являются намотанные вокруг гильзы высокопрочные волокна углерода. Такие сосуды предназначаются для хранения и транспортирования газообразного водорода под давлением [c.451]

Быстрыми темпами развивается алкилирование фенола метанолом с целью синтеза о-крезола и особенно 2,6-ксиленола, служащего сырьем для производства нового полимерного материала— полифениленоксида. Последний представляет собой термопластичный материал, который (как и композиционные пластики на его основе) обладает стабильными физическими свойствами в диапазоне темшератур от минусовых до 240 °С, хорошими диэлект-ричеокими характеристиками, стойкостью к действию кислот, щелочей, перегретого пара. Они широко применяются в электротехнике и радиотехнике, в производстве медицинского оборудования, различных бытовых приборов и изделий [32, с. ПО 33]. Сум1мар-ные мощности установок по метилированию фенола за рубежом превышают 100 тыс. т/год. Алкилирование ведут метанолом при 320—400 °С в газовой фазе с использованием катализаторов (оксиды металлов, обычно активированный у-оксид алюминия). [c.59]

Как упоминалось выше, одним из основных преимуществ композиционных пластиков на основе древесины является их более высокая способность к сохранению стабильных размеров (см. также разд. 11.3). [c.284]

Механические характеристики композитов древесина — пластик обычно выше по сравнению с необработанной древесиной. Например, прочность при сжатии увеличивается примерно в 1,5 раза, прочность при сдвиге —в 2 раза, твердость —в 1 раз, сопротивление износу — в 8 раз [390,528, 529, 623, 831—834]. Ниже показано, как улучшаются свойства композиционных пластиков на основе древесины по сравнению со свойствами необработанной древесины [390] [c.286]

По-видимому, оптимальное сочетание свойств композиционного пластика достигается в том случае, когда степень наполнителя обеспечивает адсорбцию всего связующего, а условия изготовления материала — достижение равновесной структуры адсорбционного слоя. [c.10]

КОНСТРУИРОВАНИЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПЛАСТИКОВ [c.11]

Среди конструкционных материалов важное место принадлежит композиционным пластикам, состоящим из полимерного связующего (матрицы) и наполнителя. Варьируя тип наполнителя и связующего, а также их взаимодействие и схему расположения в пластике, можно получать изделия с заданным сочетанием механических свойств [1, с. 13 2, с. 75]. Этому способствует также специфичное для производства пластмассовых изделий совмещение процессов создания композиций и изготовления изделий из них. [c.11]

Если рассматривать композиционные пластики как самостоятельные конструкции, нуждающиеся в расчете и проектировании, то процесс их создания можно называть конструированием [3 4 5, с. 157 6, с. 116]. При конструировании и получении изотропных композиционных пластиков используются высокодисперсные наполнители (порошок, чешуйки, короткие волокна), которые хаотически располагаются в материале. Механические свойства таких материалов одинаковы во всех направлениях. Ориентирование наполнителя (обычно волокон) обусловливает анизотропию свойств. Таким образом, ориентированные композиционные пластики можно создавать с регулируемой анизотропией упругих и прочностных характеристик. [c.11]

Второй разновидностью ориентированных композиционных пластиков являются ортотропные пластики, армируемые тканями [c.12]

Наиболее детально изучено механическое поведение ориентированных композиционных пластиков, нагружаемых вдоль осей армирования. Более точные результаты получаются при использовании формул, которые описывают растяжение. Методы расчета, разработанные для других видов нагружения, например сжатия или сдвига вдоль волокон, дают менее точные результаты. Самой большой вариабельностью характеризуются расчеты механических характеристик композиционных пластиков, нагружаемых под различными углами к направлению волокон [16]. Однако эффективность конструирования композиционных пластиков с заданными свойствами, проявляющимися в конкретном изделии, обусловлена не только совершенством расчетного аппарата. Важно усвоить нетрадиционный образ мышления о материалах [17], меняющий привычные представления о конструировании нагруженных изделий. В этом убеждают J д Схематичное [c.13]

Приведенные в этом разделе формулы относятся к числу наиболее употребимых. Несмотря на упрощенный вид, они обеспечивают достаточную точность расчетов. При выводе подобных формул обычно исходят [22, с. 7 47, с. 339 52, с. 1 54 57, с. 312 58, с. 1] из того, что адгезионное взаимодействие между связующими и элементами наполнителя превышает когезионную прочность связующего. При этом считается, что оба компонента работают совместно вплоть до момента достижения разрушающего напряжения композиционного пластика. Наконец, обычно предполагают идеально упругое поведение материала наполнителя и по--лимерного связующего. [c.24]

При выводе формул на уровне б с переходом на уровень 5 базируются на осредненных прямых (метод Фойхта) и обратных тензорах (метод Рейсса). Например, для макроскопически изотропного композиционного пластика, представляющего собой смесь изотропных компонентов с модулями сдвига Ог и т. д., выражение для осредненного модуля сдвига Оф (по Фойхту) имеет вид [c.14]

Требуемые механические характеристики композиционного пластика [c.15]

Однако несовершенство расчетного аппарата обусловливает необходимость проведения дополнительных исследований для того, чтобы повысить эффективность расчетно-аналитического этапа при конструировании композиционных пластиков и свести к минимуму трудоемкие эксперименты, связанные с эмпирическим подбором состава и условий их изготовления. Этот этап конструирования композиционных пластиков назван экспериментально-технологическим. Все, что не поддается точному учету на расчетно-аналитическом этапе конструирования, должно быть учтено на этом (завершающем) этапе. Схема, приведенная на рис. 1.4, дает представление о путях достижения требуемых механических характеристик композиционных пластиков на обоих этапах конструирования [22, с. 7 23, с. 65 24, с. 76 25 26 27 28, с. 1 29 30]. [c.15]

Эффективность каждого направления конструирования (см. рис. 1.4) нередко уже поддается определению расчетным путем с приемлемой для инженерной практики точностью. Однако связать единой функциональной зависимостью заданные механические свойства композиционных пластиков с параметрами всех направлений конструирования, представленных на схеме, пока не удается. Приводи.мые ниже формулы явились результатом рассмотрения композиционных пластиков в качестве конструкций на б- и 5-уровнях. Эти формулы дают представление о состоянии инженерного расчетного аппарата для статически нагружаемых композиционных материалов. [c.16]

Конструирование пластиков для динамически нагружаемых изделий изучено еще недостаточно и поэтому здесь не рассматривается. По той же причине не затрагиваются вопросы прочности и деформативности композиционных пластиков в условиях сложного напряженного состояния. Расчетно-аналитический этап конструирования рассмотрен главным образом на примере пластиков, предназначенных для эксплуатации в условиях растяжения и в некоторых случаях — сжатия, изгиба и сдвига, т. е. для наиболее простых видов нагружения в несущих конструкциях ответственных силовых изделий. [c.16]

Поскольку механические свойства волокон оказывают большое влияние на свойства композиционных пластиков, необходимо [как это следует из формулы (5)] повышать степень наполнения. Так, если используются монолитные волокна круглого сечения (типичные армирующие наполнители), то показатели механических свойств достигают максимума обычно при Ув=0,65—0,7 [37, с. 1]. Используя прецизионные способы укладки профильных волокон, удается повысить объемную долю наполнителя до 0,85, после чего прочность композиций начинает в большей степени зависеть от прочности сцепления на границе волокно — связующее, чем от прочности волокна [17]. [c.19]

Для улучшения механических свойств композиционных пластиков, испытывающих продольный сдвиг, предпринимаются попытки [c.19]

Таким образом, при конструировании композиционных пластиков, предназначенных для работы под действием растягивающих нагрузок, достигнуть заданных значений прочности и жесткости легче, если использовать наполнители с частицами вытянутой (вдоль оси растяжения) формы с конфигурацией поперечного сечения, позволяющей достигать наиболее плотной их укладки. При сжатии и [c.20]

Введение коэффициента р обусловлено зависимостью сдвиговых напряжений и размеров зоны их концентрации на границе раздела фаз от жесткости полимерной матрицы [51, с. 45 52, с. 1 53,. с. 166]. Из формулы (И) следует, что при конструировании большинства реальных пластиков, у которых 0,5<р<1, изменение /кр — один из путей создания композиций с заданной прочностью при растяжении. Примером практического применения этого способа может служить конструирование композиционных пластиков,, армируемых монокристаллическими волокнами (обычно с длиной от 0,25 до 1,25 мм), у которых отношение //с колеблется в диапазоне 800—2000 (например, у сапфировых усов ) [50, с. 268]. [c.23]

Изотропные композиционные пластики [c.24]

Зависимость механических свойств анизотропных композиционных материалов, армированных непрерывными волокнами, от. соотношения механических характеристик компонентов наиболее изучена. При конструировании пластиков с заданной прочностью, работающих в условиях растяжения вдоль волокон, выбор компонентов может быть осуществлен на основании приближенного расчета по ранее приведенной формуле (5). Если состав композиционного пластика таков, что непрерывные волокна деформируются упруго, а связующее — пластически, то должен быть использован иной вариант формулы [c.26]

Наглядное представление об изменении прочности композиционных пластиков при увеличении относительной жесткости [c.27]

При конструировании композиционных пластиков, работающих на сжатие, учитываются [14, с. 54 42, с. 41 57, с. 302] два возможных механизма разрушения, которые схематично изображены на рис. 1.15. При разностороннем выпучивании проявляется тенденция к растяжению слоя связующего между волокнами (o). Следовательно, прочность материала при испытании на сжатие зависит (наряду с прочими факторами) от модуля упругости связующего Ес). Эта зависимость [14] описывается следующим выражением [c.29]

Задавшись модулем сдвига композиционного пластика Оуг и выбрав, например, армирующее волокно с модулем сдвига Ов, по-формуле (23) можно рассчитать оптимальное значение Ос, по которому будет подобрано или синтезировано соответствующее связующее. [c.30]

Полифениленокснд и композиционные пластики на его основе Антиоксиданты, лаковые смолы [c.352]

Второе, и если можно так выразиться, более тонкое заблуждение, заключается в том, что задачи физики полимеров сводят к изучению их структуры и свойств. Под свойствами чаще всего понимают механические это все та же дань представлению о полимерах как универсальных заменителях , используемых, прежде всего, в качестве простых и композиционных пластиков (т. е. конструкционных или даже строительных материалов), каучуков или синтетических волокон. Иными словами, корреляции структура — свойства возвращают нас к материаловедению и, по существу, обрываются на нем. Отсюда и гибридная научная дисциплина физика и механика полимеров , переименнованная в физику полимеров с 1989 г. [c.5]

Существенное влияние влаги на свойства отмечается у композиционных пластиков с гидрофильными наполнителями (древесная мука и опилки, ПА-волокно, некоторые разновидности углеволокна). [c.110]

На практике обычно схемы нагружения деталей являются достаточно сложными, а методы расчета изделий из композиционных материалов разработаны пока только для простых видов нагружения и напряженно-деформированных состояний. Поэтому при выборе расчетных вариантов весьма важно при достаточно обоснованных допущениях найти упрощенное, но близкое к реальному сочетание формы детали и схемы ее нагружения, учитывающей место приложения, направление и характер действия нагрузок. Например, дисперсно-упрочненные металлополимеры (наполненные тонкими частицами и короткими. волокнами) с определенными допущениями часто считают квазиизотропными, материалы, имеющие однонаправленную ориентацию армирующих элементов (длинномерные фольгированные диэлектрики и другие слоистые металлополимеры), относят к классу трансверсально-изотропных. Если в материале (конструкции) можно выделить взаимно перпендикулярные оси упругой симметрии, его называют ортотроп-ным. Механическое поведение этих материалов хорошо изучено в теории упругости анизотропных материалов [3, 7, 10, 12, 13]. Такая идеализация строения композиционных пластиков и конструкций позволила с достаточной для инженерной практики точностью решить задачи, связанные с конструированием различных оболочек, дисков, балок, пластин, стержней, труб и т. д. Разрабатываются общие методы решения задач механики для более сложных видав армирования [8, 12]. [c.114]

Пластики обычно состоят из нескольких компонентов и могут быть однофазными (гомогенными) или многофазными (гетерогенными или композиционными) материалами. В гомогенных пластиках полимер является основным компонентом, определяющим свойства материала. Остальные компоненты растворены в полимере и предназначены модифицировать его свойства. В композиционных пластиках полимер и модифицирующие его компоненты составляют непрерывную фазу и выполняют функцию связующего (матрицы) по отнощению к диспергированному в нем и несовме-щающемуся с ним компоненту — наполнителю, составляющему самостоятельную фазу. Для равномерной передачи любого внещ-него воздействия через матрицу и распределения его на все частицы наполнителя необходимо обеспечить прочное сцепление на границе раздела связующее — наполнитель, достигаемое за счет адсорбции или химического взаимодействия. Существование такого сцепления между несовмещающимися компонентами в гетерогенных пластиках отличает их от механических смесей и подчеркивается названием композиционные материалы. [c.5]

В зависимости от характера процессов, сопутствующих формованию изделий, гомогенные и композиционные пластики делят на термопласты и реактопласты. К реактопластам относят материалы, при формовании которых протекают химические реакции превращения связующего в полимер сетчатой (трехмерной) структуры — отверждение. При этом оно необратимо утрачивает способность вновь переходить в вязкотекучее состояние. Формование изделий из термопластов не сопровождается изменением химическо- [c.5]

Рис. 1.1. Модель однонаправленного (трансвер-сально-изотропного) композиционного пластика с основными схемами распределения напряжений.

ИЛИ волокнами с продольно-поперечной укладкой (рис. 1.2). В этих пластиках образуется три взаимно ортогональные плоскости симметрии механических свойств (на рис. 1.2 это плоскости ху, хг и гу). Согласно теории упругости [10—13], свойства орто-тропных композиционных пластиков характеризуют девятью независимыми упругими постоянными, т. е. тремя Е, О, V) в каждом направлении анизотропии. Поскольку модель ортотропного пластика состоит из послойно чередующихся перпендикулярных друг другу однонаправленных пластиков, при конструировании орто-тропных пластиков пользуются обычно расчетными формулами для однонаправленных пластиков [9 14, с. 54]. [c.12]

В процессе конструирования композиционных пластиков имеется два этапа, которые можно назвать соответственно расчетноаналитическим и экспериментально-технологическим. Первый этап назван расчетно-аналитическим, так как он включает анализ заданных условий нагружения и определение способа конструирования пластика с необходимыми свойствами. На этом этапе используют представления и расчетные формулы, взятые из механики композиционных материалов. Эта область механики [23, с. 65] имеет два направления. Одно из них (чисто феноменологическое) базируется на использовании известных уравнений теории упругости, ползучести и др. для анизотропных материалов. Другое направление — это установление зависимостей механических характеристик композиционных материалов от размеров частиц наполнителя, механических свойств компонентов, их объемного содержания и других параметров состава и структуры материалов, испытывающих действие внешних сил. Обычно эти зависимости анализируют [23] на микроскопическом, макроскопическом и промежуточном уровнях (рис. 1.3). [c.13]

Ниже будет рассмотрен лишь первый (расчетно-аналитический) этап конструирования, который является общим для конйтруиро-вания всех видов композиционных пластиков. Конечные же результаты, достигнутые в каждом конкретном случае (стекло-, боро-, карбо- и другие пластики) после завершения экспериментальнотехнологического этапа, изложены в других главах. [c.16]

При конструировании однонаправленных композиционных пластиков, растягиваемых вдоль волокон, необходимым условием максимального использования механических свойств наполнителя является условие 1 1кр, т. е. фактическая длина волокон в композиции должна быть не меньше критической длины /кр. Под критической длиной армирующих волокон в однонаправленном пластике понимают их минимальную длину, при которой касательные напряжения на границе раздела с матрицей, передающей нагрузку на волокна, достаточны для реализации прочности волокон. Вывод формул для расчета критической длины волокон базируется на одной из пяти теорий распределения продольных напряжений на границе раздела волокно — связующее [2, с. 75]. В четырех из них предполагается, что компоненты пластика деформируются упруго, а в пятой — что связующее проявляет пластические свойства. [c.22]

С учетом фактической длины волокон формула для определения прочности при растяжении однонаправленного композиционного пластика по Фойхту примет вид [1, с. 13 42, с. 41] [c.23]

Из формулы (11) следует также, что влияние /кр на механические свойства композиционных пластиков ослабевает при увеличении длины армирующих волокон с больщим среднестатическим расстоянием между локальными дефектами вдоль волокон. Это обстоятельство является одной из важнейщих причин того, что при конструировании композиционных пластиков силового назначения предпочтение отдают непрерывным волокнам, соверщенст-вуя технологию изготовления пластика и переработки его в изделия. [c.24]

При конструировании армированных пластиков необходима учитывать сопротивление компонентов (особенно полимерных связующих) сдвигу. Эта величина является критерием оценки склонности композиционного пластика к расслаиванию. При армиро- [c.30]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология