Прочность межслоевая

Высоконаполненные композиционные материалы, содержащие значительное количество непрерывных армирующих волокон, обычно рассматриваются как упругие материалы. Для этих материалов определяют три упругие константы , используя обычное оборудование для деформирования с заданной скоростью при двухопорном изгибе и кручении. Поскольку разрушение чаще всего происходит в результате сдвига в межслоевых областях, прочность композиционного материала оценивают именно по прочности межслоевого сдвига. Расстояние между опорами при испытании на изгиб должно быть приблизительно равно четырехкратной толщине образца. [c.104]

Прочность при межслоевом сдвиге, МПа (7,4 0 2344 97 76 [c.543]

Действительно, как было показано выше, структурная прочность отдельного ароматического конденсированного слоя исключительно высокая, и, следовательно, прочность структуры а целом определяется силами межслоевого взаимодействия. [c.52]

В начальный период разработки композиционных материалов на основе углеродных волокон для их испытаний применялись методы, разработанные для стеклопластиков [99]. Однако ряд особенностей углепластиков (высокая анизотропия свойств, большая жесткость, меньшая прочность при межслоевом сдвиге и др.) определили необходимость разработки специальных методов их испытания [100], Этот вопрос обсуждался на ряде конференций (см., например, [31, 101, 102]), а также во многих работах (см., например, [83, 103—107]). В последнее время для испытаний углепластиков предложены методы неразрушающего контроля [108—113], которые наряду с оценкой упругих характеристик позволяют выявлять ряд дефектов материала. [c.170]

Из данных, приведенных на рис. 1.16, видно, что с увеличением прочности связующего возрастает прочность пластика при межслоевом сдвиге и сжатии поперек волокон. Использование высокопрочных и высокомодульных связующих открывает пути дальнейшего совершенствования свойств боропластов [27]. [c.259]

Необратимое снижение межслоевой прочности при действии воды в графит-эпоксидных композитах также зависит от способа подготовки графитового волокна [115]. [c.190]

Стабильна прочность соединений полиэфирного стеклопластика, которая не снижается при циклических испытаниях и превосходит межслоевую прочность склеиваемого материала. Введение эластомера (например, каучука СКД-1 в клей на смоле ПН-1) пли обработка наполнителя ПАВ повышают стойкость к ускоренному старению соединений асбестоцемента и бетона [10]. [c.211]

В заключение можно сказать, что важность эффектов межфазного расслаивания и отрыва в композиционных материалах очень широко обсуждается в литературе [58—61] и в последующих главах им будет уделено соответствующее внимание. Однако следует помнить, что многие аспекты проблемы граничных явлений все еще находятся на стадии исследований и существуют различные мнения по этим вопросам. Одним из таких примеров служит выявление механизма разрущения композиционных материалов, в которых межфазное расслоение играет большую роль. Некоторые исследователи оспаривают правомерность широко распространенной концепции о межслоевой сдвиговой прочности для характеристики межфазной адгезионной прочности [64—65] и предлагают использовать межфазную энергию разрушения, позволяющую исключить, наряду с другими факторами, влияние геометрической формы и размеров образцов. Сталкиваясь с этими и многими другими еще нерешенными проблемами, необходимо помнить, что межфазные явления, как бы важны они не были, это только один из многих факторов, определяющих физические, механические и прочие свойства композиционных материалов. [c.47]

Сравнению с продольной прочностью при растяжении. Важнейшим типом сдвигового разрушения, известным как межслоевой сдвиг, является разрушение пластины при изгибе (рис. 2.58), особенно при малом отношении расстояния между опорами к толщине образца, L D. Разрушение по межслоевому сдвигу при трехточечном изгибе происходит в композиционном материале со слабой матрицей или слабой адгезионной связью между матрицей и волокнами, когда горизонтальные сдвиговые напряжения, максимум которых находится в нейтральной плоскости, превысит в этом месте сдвиговую прочность материала до того, как растягивающие напряжения на внешней поверхности образца достигнут разрушающего напряжения. Из простой теории изгиба балки горизонтальное напряжение сдвига можно рассчитать по формуле [c.120]

Если межслоевую прочность композиционного материала при сдвиге обозначить через ть а разрушающее напряжение через вс, то образец, испытываемый при трехточечном изгибе, разрушится в результате межслоевого сдвига при условии [c.120]

На практике тип разрушения не изменяется при критическом значении LjD. Наоборот, в достаточно широком интервале LID наблюдается смешанный характер разрушения, в результате чего измеренная прочность не является ни истинной межслоевой прочностью при сдвиге, ни истинной прочностью при изгибе. Хотя не всегда пластины из композиционных материалов получают укладкой тонких листов предварительно пропитанных связующим волокон и, следовательно, термин межслоевая прочность не совсем точен, характер разрушения, показанный на рис. 2.58, является общим как для пластин истинно слоистых материалов, так и для материалов, получаемых методом намотки или мокрой укладки волокон. Сдвиговая прочность в других плоскостях, пе- [c.120]

Рис. 2.59. Корреляция межслоевой прочности при сдвиге композиционных материалов на основе углеродных волокон с модулем упругости волокон [110]

Ос Значения Ос зависят от обработки поверхности волокна (НЫОз, снланом, бромом, обработка силиконовым маслом, в результате которой межслоевая прочность сдвига т изменяется от 12 до 30 ЛШа) [c.351]

В углепластиках, предназначенных для длительной работы при температурах до 250 С, используют фенольные, до 300 С - кремнийорганические и до 330 С - полиимидные связующие. Разрабатываются связующие с рабочими температурами до 420 С. Еще более выраженным, чем у стеклопластиков, недостатком углепластиков является низкая прочность при межслоевом сдвиге. Это связано со слабой адгезией полимеров к углеродным волокнам. Чтобы гювысить адгезию, используют несколько способов травление поверхности волокон окислителями (например, азотной кислотой), выжигание замаслива-теля, аппретирование - предварительное покрытие волокон тонким слоем смачивающего их мономера вискеризацию - выращивание усов (ворса) на углеродных волокнах. Углепластики, в которых кроме ориентированных непрерывных волокон в качестве наполнителя используются усы, называют вискеризованными или ворсеризованными. [c.84]

Анодная поляризация в растворе Н2804 (с концентрацией ОД-18 моль/дм- ) СУ, полученного при 2000 С, вызывает образование мозаики микротрещин и соответствующее увеличение микропористости при потенциале выделения кислорода выше 2 В [8-45]. При этом коррозия не идет по механизму образования межслоевых соединений, а распространяется от дефектов. Продукты коррозии имеют более упорядоченную структуру. С понижением температуры получения СУ его химическая стойкость пониж а-ется [8-46]. Это объясняется потерей прочности СУ, полученного при низких температурах (1100 С), в связи с образованием коррозионных трещин. Для СУ, полученного при 2000 С, наблюдается только питтинговая коррозия при сохранении прочности (рис. 8-22). [c.503]

Структура пор зависит также от вида пропиточных вешеств, условий уплотнения, образования межслоевых и внутрислоевых трешин при пиролизе. Последние отрицательно влияют на модуль упругости. Особое влияние на трансверсальную прочность 2В композитов оказывает пористость, возникаюшая при ге геро-генном окислении. [c.653]

Немонотонное изменение предела прочности на растяжение с температурой обработки может быть объяснено действием нескольких факторов. Упрочнение до температуры обработки 1500°С связано с наличием поверхностных дефектов, поскольку травление волокон, термообработанных в интервале 1000—1500 °С, повышает их прочность. Последу ющее разупрочнение может быть объяснено увеличением диаметра кри сталлитов в соответствии с рассмотренной в,гл. 3 теорией Гриффитса Другой причиной снижения прочности и деформации при термообработ ке углеродных волокон в интервале 1500-3000 °С считают [135] увели чение ширины трещин и увеличение степени кристалличности располо женного вблизи них углерода. Создавая при высокотемпературной обра ботке волокна растягивающие напряжения, можно изменять степень совершенства гексагональных слоев и их ориентацию относительно оси волокна. Последнее дает возможность регулировать величину модуля упругости. Полученная при этом связь модуля упругости с ориентационным параметром q, представляющим количественный показатель предпочтительной ориентации углеродных слоев относительно оси волокна, представлена на рис. 96 [133]. В этом случае величина относительной деформации определяется степенью совершенства гексагональных слоев в пределах областей когерентного рассеяния и может быть охарактеризована средним межслоевым расстоянием (рис. 97) [133]. [c.236]

Известны два механизма набухания кристаллический и ос- мотический. Кристаллическое набухание (которое называют/го-верхностной гидратацией) происходит в результате адсорбции мономолекулярных слоев воды на базальных поверхностях кристаллов как наружных, так и межслоевых в случае глин с разбухающей решеткой (см. рис. 4.6). Как видно на рис. 4.11, пер-j вый слой воды удерживается на поверхности водородными связями с шестигранной решеткой атомов кислорода. Следовательно, молекулы воды также образуют шестигранную структуру, как показано на рис. 4.12. Следующий слой имеет аналогичное строение и связан с первым. То же относится и к последующим слоям. Прочность связи уменьшается с увеличением расстояния от поверхности кристалла, однако считают, что вода, входящая в структуру кристалла (структурированная вода), j внедряется на расстояния до 10 нм от наружной поверхности. [c.149]

Связанная вода удерживается на поверхности минеральных частиц с разной степенью прочности. Вокруг зерен могут образоваться пленки связанной воды толщиной в один или несколько мономолекулярных слоев. Наиболее прочно с кристаллической решеткой минералов связаны два ближайших слоя — химически связанная вода и физически прочно связанная вода. Эти прикон-тактные слои сильно прижаты к поверхности минеральных частиц. К связанной воде в значительной мере относится вода, находящаяся в межслоевом (межпакетном) пространстве глинистых минералов. Особенно это относится к смектитовым разбухающим глинистым минералам типа монтмориллонита. По-видимому, на поверхности решеток глинистых минералов молекулы воды занимают фиксированное положение и образуют относительно упорядоченную структуру типа жидкого кристалла. [c.203]

В квадратные скобки заключены двойные слои атомов кислорода, имеющих гексагональную упаковку и образующих октаэдрическое окружение для атомов марганца. В родственном минерале лити-офорите (А1, Ь1) МпО 2 (НО) 2 заполнены все позиции, предназначенные для атомов марганца [305], а в халькофаните один из семи атомов Мп систематически отсутствует. Последовательные марганцево-кислородные слои разделены слоем, состоящим из молекул воды, которые вместе с кислородными атомами образуют октаэдрическое окружение для атомов Хп, расположенных как раз над и под вакансиями для атомов марганца. Прочность структуры обеспечивают ионы цинка, а также водородные связи, направленные из Водного слоя. Причиной появления интервала составов является неполная занятость межслоевых позиций ионами или Мп " - [c.160]

Пиролитические графиты ПГВ, ПГН, ПГИ — поликристалл ические материалы. Получают методом химического газофазного осаждения. Отличаются закрытой пористостью, газонепроницаемостью, равномерным распределением фаз, высокой чистотой, коррозионной стс/1-костью. Легирование бором, кремнием, цирконием позвс-ляет получить материалы с хорошей межслоевой прочностью и сопротивлением к окислению. [c.64]

Углеродные волокна имеют слабую адгезию к связующим, что определяет относительно малую межслоевую прочность пластиков, сформированных с их использовапием. Для исключения этого отрицательного свойства волокон и придания сформированным на их основе пластикам высоких показателей антифрикционных свойств проводят металлизацию углеродной ткани пластичными металлами (медью, оловом, кадмием и др.). образующими при трении в присутствии полимеров и П0верхн10стн0-активных веществ смазочную металлополимерную пленку [3, 22, 37]. Нанесение металлов и сплавов может быть осуществлено осаждением из электролитов, а также методом испарения — конденсации в вакууме. В частности, электролитическим методом можно нанести на углеродное волокно медь, никель, свинец, сплав свинца и олова. Алюминий наносят методом испарения — конденсации в вакууме [26]. Выбор металла, осаждаемого на углеродную ткань, определяется типом среды, в которой эксплуатируется изделие, изготавливаемое из металлизированного текстолита. Например, ткань, предназначенную для формирования материала подщипника, работающих в морской воде, металлизируют кадмием, а в речной воде — никелем. [c.99]

Высокой прочностью (до 83 кГ/мм ) обладает композит, полученный на основе волокна Торнел 75 с обработанной поверхностью и карбонизованного фенольного связующего марки С-1008 [205, 206]. Однако, вследствие недостаточной прочности при межслоевом сдвиге и наличия пор вдоль волокна, трансвер-сальная прочность такого композита чрезвычайно мала (0,47 кг/мм ). В работе [219] описан углерод-углеродный композит с прочностью до 119 кГ/мм при модуле упругости 14— 16 т/мм . [c.196]

Особое внимание привлекает изучение комплексообразования глинистых и слоистых минералов с органическими веш ествами [1 ]. Так, например, был разработан способ изготовления вспученных материалов из бентонитовых глин путем замены природных обменных катионов органическими четвертичными аммониевыми солями, в результате чего во время обжига при достижении пиронластич-ного состояния от окисления углерода образуется газовая фаза, приводяш ая к образованию пористой структуры. Одним из перспективных направлений является эффективная сшивка минерального наполнителя с полимерами для придания им таких свойств, как например повышенная термостойкость, прочность, долговечность и т. д. Кроме того, вводя в межслоевую область глинистых минералов различные органические катионы, можно регулировать ее размеры, при этом она становится доступной для сорбции таких веш,еств, молекулы которых не могут проникать в межпакетное пространство природных минералов и их неорганозамещенных катионных форм [2]. [c.141]

Применение многослойных (объемных) стеклотканей типа МТБС увеличивает межслоевую прочность пластика, упрощает сборку заготовки изделия, уменьшая число ручных операций, необходимых при послойной укладке заготовки. Показатели свойств стеклотекстолита на основе многослойной ткани приведены в табл. IV.21. Многослойные стеклоткани можно вырабатывать из волокон различного состава. [c.176]

В трехкомпонентных материалах плотность укладки наполнителя в материале больше, а следовательно, выше их прочность и модуль упругости, особенно при межслоевом сдвиге. В результате снижения плотности увеличиваются удельные значения прочности и модуля упругости борокарбоволокнитов по сравнению с бо-роволокнитами или карбоволокнитами. Прочность при сжатии борокарбоволокнитов в 2—2,5 раза выше, чем карбоволокнитов. [c.257]

Рис. VI.16. Зависимость разрушающего напряжения эпоксибороволокнитов при межслоевом сдвиге (/) и растяжении в направлении, перпендикулярном армированию (2), от прочности связующего.

В работе [106] было показано, что пористость композиционных материалов в решающей степени снижает их сдвиговую прочность, а в работе [108] было установлено, что присутствие 5% (об.) пустот в стеклопластиках снижает их сдвиговую прочность в 2 раза. Бимон и Харрис также установили, что межслоевая прочность при сдвиге композиционных материалов на основе эпоксидной матрицы и высокомодульных углеродных волокон типа 1 уменьшается на 25% при 10% (об.) пор [109]. [c.121]

Смотреть страницы где упоминается термин Прочность межслоевая: [c.312] [c.319] [c.538] [c.163] [c.467] [c.511] [c.23] [c.167] [c.491] [c.379] [c.167] [c.167] [c.404] [c.404] [c.255] [c.255] [c.164] [c.172] [c.177] [c.216] [c.50] [c.65] [c.121]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология