Расположение волокон в пластик

При сборке пакетов пластика ДСП-Б, называемого также дельта-древесиной, через каждые 10—20 листов с параллельным расположением волокон укладывается один лист с перпендикулярно расположенными волокнами. [c.255]

НОГО расширения и теплопроводности, а также объемное электрическое сопротивление пластиков различны в направлении, совпадающем с направлением волокна, и в направлении, перпендикулярном расположению волокна в пластике. [c.304]

Механические свойства армированных пластиков зависят от вида арматуры, степени ориентации и способа укладки волокон. Модуль упругости армированных пластиков с хаотически расположенными волокнами Е рассчитывается по формуле [c.298]

Пропитка шпона осуществляется в ваннах или в автоклавах. Иногда производится его промазка на клеевых вальцах. Пропитанный шпон высушивают в туннельных сушилках, после чего нз него собирают пакеты, которые прессуют на этажных прессах. Порядок сборки пакетов определяет механические свойства и соответственно марку древеснослоистого пластика. ДСП-А характеризуется параллельным расположением волокон во всех слоях шпона. При этом достигается максимальная прочность в одном направлении требуемая, например, для валков, вкладышей подшипников, подъемных устройств. При сборке пакетов пластика ДСП-Б через каждые 10—20 листов с параллельным расположением волокон укладывают один лист, волокна которого направлены перпендикулярно волокнам смежных листов. Пластик ДСП-В отличается взаимно перпендикулярным расположением волокон в соседних слоях, что выравнивает механические свойства в этих направлениях. Наиболее равномерной прочностью в различных направлениях характеризуется пластик ДСП-Г, у которого волокна шпона в смежных слоях расположены под углом 45°. [c.180]

Волокнистые композиты отличаются от однородных полимеров и наполненных порошками пластиков тем, что они состоят из двух или более непрерывных по крайней мере в одном направлении фаз — сравнительно малопрочной непрерывной матрицы, заполняющей пространство между армирующими волокнами, и высокопрочных и высокомодульных волокон, которые могут быть ориентированными или хаотично расположенными. Роль матрицы сводится к передаче нагрузки между волокнами, которые воспринимают основную долю общей нагрузки. Возможность выбирать различные волокна, их ориентацию и различные типы связующих позволяет создавать разнообразные материалы и в щироких пределах изменять их характеристики. По прочностным и другим свойствам многие армированные пластики превосходят любой из входящих в их состав компонентов илн резко отличаются от них. Основным преимуществом композитов, сделавших их одним из наиболее перспективных новых материалов, является возможность достижения высокой прочности на единицу массы. [c.207]

Большое число исследований посвящено внутренним напряжениям в различных слоистых пластиках, материалах, упрочненных волокнами, главным образом в стеклопластиках [162—167 168, с. 210 169 170, с. 76 171-173 174, с. 129 175-184]. В материалах, упрочненных ориентированными волокнами, возможны два предельных случая расположения волокон [76, с. 126] волокно полностью окружено материалом связующего (рпс. IV.25, а) и волокна, соприкасаясь, образуют замкнутый объем, [c.181]

Свойства пластиков с твердым наполнителем определяются не только степенью наполнения и природой наполнителя и связующего, но также формой, размером и взаимным расположением частиц наполнителя. Высокая прочность материала достигается применением волокнистого наполнителя. Пластики, содержащие волокнистый наполнитель (органические, стеклянные, кварцевые, углеродные, борные волокна), названы волокнитами. Изменяя длину волокон и их взаимное расположение в связующем, меняют свойства материала и придают ему различную степень анизотропии. В тех случаях, когда удается расположить волокна в материале так, чтобы было обеспечено максимальное упрочнение в направлениях главных напряжений в нем, наполнитель выполняет функцию армирующего компонента — армированные пластики. [c.7]

Большой практический интерес представляют слоистые материалы, углеродные волокна в которых противофазно ориентированы (при параллельном расположении волокон ориентация равна нулю) относительно стеклянных. В табл. У.7 приведены показатели физико-механических свойств трехкомпонентного пластика с противофазной ориентацией углеродных волокон относительно стеклянных на 7, 15, [c.231]

ДСП-Э—пластик, являющийся заменителем гетинакса и текстолита в электроизоляционных и силовых деталях. ДСП-Б-Э—пластик, у которого через каждые 8—10 слоев шпона с параллельным расположением волокон один слой укладывается под углом 90°. ДСП-В-Э—пластик, у которого волокна шпона в смежных слоях имеют взаимно-перпендикулярное направление. Листовой ДСП-В-Э изготовляется толщиной 1,5 2,0 2,5 3 4 5 6 8 10 и 12 мм, плиточный—толщиной 16 18 20 25 30 35 38 40 и 45 мм. Физико-ме-ханические свойства этих материалов даны в табл. 3. [c.23]

Как известно, механическую прочность слоистым пластикам придают армирующие наполнители. Слоистые пластики, в которых волокна наполнителя расположены параллельно друг другу, имеют четко выраженную анизотропию механических свойств. Так, в направлении расположения волокон у пластиков отмечается очень высокая прочность при растяжении, в то время как прочность при растяжении в направлении, перпендикулярном волокнам, — незначительная. Это различие легко объяснимо, поскольку при нагружении в направлении, перпендикулярном волокнам, действующее усилие теоретически должно передаваться от полотна к полотну (от слоя к слою) через связующее (смолу). В этой цепи смола является наиболее слабым звеном, поэтому прочность слоистого пластика при растяжении теоретически ненамного превышает прочность чистой смолы при растяжении. При нагружении в направлении расположения волокон наполнителя прочностные показатели слоистого материала гораздо выше. [c.214]

Наиболее подходящими наполнителями являются органические, поскольку они полностью разлагаются, а продукты разложения испаряются. Оптимальные свойства композиций фенольной смолы с полиамидными волокнами достигаются при 55%-ном содержании наполнителя. Волокна при этом должны быть расположены подобно черепице на крыше. Волокна, параллельные плоскости поверхности, имеют хорошие тепловые, но низкие механические показатели, при расположении волокон перпендикулярно поверхности наблюдается обратное — плохие тепловые и хорошие механические свойства. Как показали исследования, при температурах выше 5500 °С слоистые пластики с органическими волокнами, особенно с полиамидными, ведут себя значительно лучше слоистых пластиков с минеральными наполнителями [3]. [c.256]

Трудность получения спиральной намотки из стеклянного волокна или пластика, в которой волокна плотно прилегали бы друг к другу, состоит в том, что эти материалы в процессе намотки электризуются и образовавшиеся электростатические заряды стремятся раздвинуть витки волокон. Кроме того, волокно из стекла и пластика обладает высоким коэффициентом трения, препятствующим укладке витков в ряды вплотную друг к другу. Однако было установлено, что эти трудности можно преодолеть, применяя мягкую легкую ткань 11, смоченную соответствующей жидкостью и определенным образом расположенную. Ткань закрепляется в точке 12 над направляющей 9 и драпируется над волокном, наматываемым на барабан 10, и над значительной верхней частью барабана. Во время намотки волокна на барабан ткань непрерывно смачивается быстро высыхающей жидкостью, например смесью спирта и воды. При этом смачивается не только наматываемая нить, но и витки спирали на барабане. Поэтому независимо от величины угла, под которым волокно подается на барабан, кручения волокна не происходит, а электростатические заряды снижаются. Кроме того, витки на барабане после просушивания смоченной части окажутся расположенными вплотную друг к другу и будет получена плотная спиральная укладка. [c.57]

На прочность углепластика влияет направление действия внешнего нагружения, зависящее от формы углеродного волокна (нить, штапельное волокно). На рис. 6.22 приведена зависимость прочности углепластика на основе эпоксидной смолы, наполненного нитью [95] и кнопом длиной 3 мм [89], от угла приложения нагрузки к направлению расположения волокиа. Прочность углепластика, наполненного кнопом, при угле 0° равна прочности углепластика, наполненного нитью, при угле, равном 20°. Установлено, что средний угол распределения ориентации коротких волокон в углепластике колеблется в пределах 10%, поэтому понижение прочности такого углепластика связано не только с дезориентацией волокна, но и с различным распределением напряжений в пластике в случае коротких волокон и нитей. [c.301]

Пластики обычно делят на термопластичные и термореактивные. Первые состоят из таких же макромолекул, что и волокна, но не ориентированных, а беспорядочно расположенных. Многие из этих пластиков, например ацетилцеллюлоза, ацетобутират целлюлозы, нейлон и другие, могут быть переработаны в волокна. [c.72]

Из шпона собирают пакеты бесконечной длины и затем разрезают их. Расположение волокон в слоях шпона определяется типом пластика, например ДСП-А имеет параллельное направление волокон во всех слоях шпона, а ДСП-Б — смешанное расположение волокон. Через каждые 10—20 слоев, расположенных параллельно, один слой шпона укладывается под углом 90°. Пластик ДСП-В имеет перекрестное расположение волокон в смежных слоях шпона для ДСП-Г характерно звездообразное направление волокон в каждых двух смежных слоях шпона волокна расположены под углом 30°. [c.197]

Вернемся к армированным пластикам. Для них, как и для каждого полимерного материала, возникает задача переработки и формования. Наиболее простым и дешевым является материал с беспорядочно расположенными стеклянными волокнами, образующими своеобразный стеклянный войлок, который пропитывают связующим. В качестве последнего применяют жидкости, обладающие при обычных температурах малой вязкостью это необходимо, чтобы жидкость могла пропитать волокно. При нагреве жидкости подвергаются процессам полимеризации или поликонденсации, т. е. отверждаются, образуя полимерное вещество с достаточно высоким модулем упругости и малым относительным удлинением при разрыве. Полимерное вещество служит для распределения напряжений между отдельными стеклянными волокнами. [c.20]

Непрерывные волокна, применяемые при намотке нитью, в перекрестном расположении слоев и в тканевых слоистых пластиках могут передавать приложенную нагрузку или напряжение от точки приложения до точки реакции вдоль волокна. Если волокно не непрерывно между точкой приложения силы и реакцией, то нагрузка может передаваться связующим от волокна к волокну. Непрерывность волокна оказывает также влияние и на характер разрушения композиции. [c.173]

Армирующие волокна могут иметь различную длину и могут быть по-разному расположены в полимерной матрице, в связи с чем можно выделить две большие группы армированных пластиков. Первая группа — это композиты, содержащие дискретные волокна (частицы с размерами, соизмеримыми во всех направлениях). В этом случае применяют короткие волокна или нитевидные кристаллы, расположенные хаотически. Такие материалы изотропны. Вторая группа — материалы с волокнами, собранными в жгуты, ровницу или образующими ткани, т. е. материалы с упорядоченным (ориентированным) расположением наполнителя. Такие материалы отличаются анизотропией свойств и повышенной прочностью в направлениях ориентации наполнителя. [c.349]

Композиционные материалы, содержащие волокна, неодно родны. Они делятся прежде всего на квазиизотропные и анизотропные. Армирующие волокна могут иметь различную длину и расположение в полимерной матрице. В связи с этим можно выделить две большие группы армированных пластиков. Первую группу образуют композиты, содержащие дискретные во- окна (частицы с размерами, соизмеримыми во всех направлениях) во вторую группу входят материалы, включающие волокна, собранные в жгуты, ровницу или образующие ткань. [c.295]

По расположению наполнителя композиты первой группы относят к хаотически армированным материалам, в то время как для второй группы пластиков характерно упорядоченное (ориентированное) расположение наполнителя. В качестве наполнителей для материалов первой группы применяют короткие волокна или нитевидные кристаллы. Такие материалы в изделиях изотропны благодаря хаотическому расположению наполнителя, а в микрообъемах они анизотропны. При переработке хаотически армированных пластиков методом литья под давлением и экструзией получаемые изделия могут приобретать анизотропию свойств за счет ориентации полимерной матрицы. Композиционные материалы второй группы обладают очень высокой прочностью и жесткостью. [c.295]

Разделение древеснослоистых пластиков на различные марки определяется в значительной степени методом сборки листов шпона, например для древеснослоистых пластиков марки ДСП-А соблюдается параллельное расположение волокон во всех слоях шпона. При этом достигается максимальная прочность в одном направлении, требуемая, например, для валков и вкладышей подшипников. При сборке пакетов пластика ДСП-Б, называемого также дельта-древесиной, через каждые 10—20 листов- с параллельным расположением волокон укладывается один лист с перпендикулярно расположенными волокнами. Часто применяется перпендикулярное расположение волокон в двух соседних листах щпона, что выравнивает механические свойства пластика во взаимно перпендикулярных направлениях. Такая сборка пакетов характерна для ДСП-В. [c.218]

Прочность и модуль упругости пластиков с однонаправленным расположением волокон в направлении армирования линейно возрастает с повышением прочности и модуля упругости волокна (рис. V.19) [36]. Основными факторами, определяющими физикомеханические свойства карбоволокнитов в изотермических условиях, являются степень наполнения, ориентация волокон в материале и свойства волокон. На рис. V.20 приведены зависимости плотности, модуля Юнга и модуля сдвига, разрушающего напряжения при растяжении и степени анизотропии упругих свойств E G). однонаправленного карбоволокнита [37] от объемной доли высоко-модульного волокна с прочностью 250 кгс/мм и модулем Юнга 30 000 кгс/мм . При наполнении карбоволокнами в виде некрученых жгутов при параллельном их расположении в пластике оптимальная степень наполнения, как и в случае стекловолокнитов, равна fiO—70 объемн.% [38, с. 23—27]. Это подтверждают кривые зависимости прочности и модуля упругости эпоксидного и кремний-органического карбоволокнитов, содержащих некрученое высокомодульное волокно, полученное карбонизацией ПАН-волокон, от степени наполнения (рис. V.21). При однонаправленном расположении волокон в виде крученых жгутов оптимальная степень наполнения выше, чем при наполнении углеродной лентой . Для [c.218]

Углеродные волокна, особенно высокопрочные высокомодульные, обладают недостаточной адгезией к связующим. Межслое-вая прочность углепластиков значительно меньше предела прочности при растяжении, что является существенным недостатком углепластиков. В литературе большое внимание уделяется изысканию путей улучшения адгезии углеродного волокна к связующим. Адгезия зависит от структуры и поверхностных свойств волокна, типа применяемых связующих, пространственных схем расположения волокна в пластике, условий получения пластиков и других факторов. [c.286]

Теплозащитные и абляционные свойства композиций увеличиваются [78] по мере возрастания плотности пластиков, при расположении волокна в пластике параллельно потоку газа и умеиь- [c.293]

Группа армированных пластиков включает большое количество разнообразных конструкционных материалов — от практически изотропных прессовочных композиций с хаотическим расположением волокна до анизотропных однонаправленных намоточных композиций. Прочность и жесткость этих материалов определяется содержанием компонентов и ориентацией арматуры. Это позволяет изготавливать из армированных пластиков детали, при работе которых поля сопротивлений и действующих усилий оказываются совмещенными. [c.157]

Чувствительность сорбционных характеристик стеклопластиков к механическим напряжениям зависит от структуры армирования и типа армирующего наполнителя. Так, прочностные и сорбционные свойства стеклотекстолитов более чувствительны, чем свойства ориентированных и изотропных стеклопластиков, к действию механических напряжений из-за наличия искривленных волокон, выпрямляющихся при приложении нагрузки, и возникновения при этом больших местных напряжений, приводящих к образованию микротрещин. Увеличенное поглощение влаги обнаруживают и пластики с ортогональным армированием, у которых наличие в смежных слоях взаимно перпендикулярных волокон также способно вызывать концентрацию напряжений. Менее чувствительны к растягивающим напряжениям однонаправленные материалы (с параллельно расположенными волокнами). Если растрескивание полимерных связующих и расслоение системы матрица - волокно, а следовательно, и интенсификация сорбции для стеклотекстолитов начинают проявляться при нагрузках, составляющих 20-30% от разрушающей, то у однонаправленных стеклопластиков эти явления происходят при нагрузке, равной приблизительно 50% от разрушающей. [c.156]

Свойства древесно-слоистых пластиков в значительной мере определяются характером расположения в них волокон древесины. Если все листы шпона уложены в одном и том же порядке, то свойства материала по взаим ю перпендикулярным направлениям (вдоль и поперек волокон) не одинаковы, при этом прочность вдоль волокон значительно выше, чем пснерек. Для получения материала с меньшей анизотропностью свойств прибегают к чередованию в укладке слоев при составлении пакетов перед прессованием в некоторых случаях применяют последовательный сдвиг слоев на определенный угол. Так каждые 10—20 листов шпона с одинаковым направлением волокон пере.межают с одним перекрестным листом под углом 90° либо листы укладывают так, что в смежных слоях волокна располагаются во взаимно-перпендикулярном (перекрестном) направлении, илн же звездообразно (радиально), т. е. так, что в каждом последующем слое волокна дре- 5есины с.мещены на угол в 30°. [c.505]

В зависимости от взаимной ориентации волокон в пластике стекловолокниты подразделяют на однонаправленные — все волокна уложены в одном направлении, и перекрестные — волокна расположены под углом друг к другу (постоянным или переменным по изделию). Изделия с однонаправленным расположением волокон имеют наиболее высокие показатели механических свойств вдоль волокон и наименьшие — в перпендикулярном направлении. Механические свойства изделий с перекрестным расположением волокон зависят от соотношения волокон в направлении главных осей и направления приложения нагрузки. [c.136]

Наполнители. В производстве изделий с однонаправленным расположением волокон обычно применяют высокопрочные и высокомодульные стеклянные волокна из бесщелочного алюмоборосиликатного (марки Е), магний-алюмосиликатного и других составов стекол. Наполнитель выбирают для каждого конкретного типа изделий с учетом его конфигурации, размеров и условий эксплуатации. Возможные виды стеклянных наполнителей для изготовления пластиков с однонаправленным расположением волокон представлены на рис. IV. 10. [c.137]

Смачиваемость волокон применяемыми для получения карбоволокнитов связующими оказывает большое влияние на их свойства. В отличие от стеклянных волокон поверхностная энергия карбоволокон очень низка, поэтому волокна плохо смачиваются связующими, а пластики характеризуются низкой прочностью сцепления между наполнителем и связующим. Из зависимости углов смачивания ( osO) низкомодульного углеродного волокна (максимальная температура обработки 2200—2500°С) различными жидкостями (рис. V.12) от поверхностного натяжения можно определить критическое поверхностное натяжение этого наполнителя, значение которого составляет 26,5 4 дин/см. Между os О и разрушающим напряжением при сдвиге карбоволокнита с однонаправленным расположением высокомодульных углеродных волокон установлена линейная зависимость [21]. Прочность сцепле- [c.212]

Как уже указывалось выше, прочность пластиков в значительной степени определяется направлением волокон древесины в смежных листах шпона. Когда направление волокон древесины у всех листов одинаково (рис. 7,а), древесно-слоистый пластик имеет максимальный предел прочности при сжатии и растяжении вдоль волокон древесины (марка ДСП-А). Если пакеты собирают с таким расчетом, чтобы волокна древесины в сме -кных листах шнона были взаимно-перпендикулярны (рис. 7.6), то слоистый пластик имеет примерно одинаковые показатели прочности при сжатии или растяжении в обоих направлениях (марка ДСП-В). Еще меньшей анизотропностью обладают пластики марки ДСП-Г, у которых направление волокон каждого из последующих листов шпона смещено на угол 15, 30, 45° по отношению к направлению волокон древесины у предыдущего слоя (рис. 7,е). Пластик марки ДСП-Б имеет 10—12 листов однонаправленного шпона и один лист с поперечным расположением волокон. [c.55]

Как уже отмечалось, для углепластиков характерна анизот]ропия механических свойств, более ярко выраженная, чем для боро-, и тем более для стеклопластиков. Для текстильных форм пространственного переплетения анизотропия выражена значительно меньше, чем для пластиков, армированных нитями [2]. Некоторое уменьшение анизотропии достигается при перекрестной укладке волокна, в частности ортогональной со взаимно перпендикулярным расположением волокон. [c.323]

Местные трещины полимерной матрицы, вызваннь концентрацией напряжений вокруг включений цилиндрической, сферической, эллиптической или нерегулярной формы. Включения характеризуются не только формой, но и величиной относительной жесткости, которая равна отношению модуля упругости включения к модулю упругости матрицы вкл/ п. У воздушных и газовых пузырьков, являющихся с фдствием несовершенства технологии изготовления композиций, это отношение равно нулю (Евкв/Ед — 0). Все инородные частицы, в том числе и частицы наполнителя, а также пыли и грязи, попадающие в армированный пластик, имеют свои значения отношения Е а/Еа. Армирующие волокна, расположенные под углом к направлению растягивающей нагрузки, тоже могут рассматриваться как цилиндрические включения с высокими значениями отношения вкл/ п- В последних двух случаях величина концентрации напряже- [c.48]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология