Наполнители структура материала

Электрическая прочность материала определяется наименьшим напряжением, которое вызывает полную потерю стандартным образцом диэлектрических свойств (т.е. материал становится проводником ). Это сопровождается разрушением химической структуры материала главным образом вследствие термической деструкции. Полярные полимеры имеют большую электрическую прочность, чем неполярные электрическая прочность резко уменьшается при переходе из стеклообразного в высокоэластическое состояние, а 1 акже при введении наполнителя. [c.553]

Набухаемость — способность материала увеличиваться в объеме при насыщении водой. За счет влагопоглощения при набухании идет разрушение структуры материала с последующей потерей его прочностных свойств. Наибольшей набухаемостью обладают те материалы, в составе которых имеются твердые компоненты, имеющие повышенные гидрофильные свойства (разного рода наполнители, красители). При набухании у некоторых материалов происходит расслоение, понижается твердость и т.д. [c.377]

Не останавливаясь на подробном рассмотрении каждого фактора, можно сказать, что в общем они приводят к увеличению монолитности структуры материала. Скорость и полнота отверждения эпоксидного связующего могут изменяться, если отвердитель растворяется в органическом наполнителе. Решение такой задачи диффузионной кинетики является сложной проблемой и здесь рассматриваться не будет. [c.100]

В литературе наибольшее внимание уделяется изучению адгезии между матрицей и наполнителем и взаимодействия на межфазной границе. Физико-химические процессы, протекающие при формировании структуры материала и ее изменении при эксплуатации изучены в значительно меньшей степени, хотя их влияние на свойства пластиков очень велико. В частности, со структурными изменениями связано влияние на свойства пластиков технологии их изготовления и изменение их характеристик при различных видах старения. Поэтому в данной главе мы сосредоточим внимание именно на структуре армированных материалов и ее влиянии на их свойства, а также приведем основные характеристики эпоксидных полимеров, применяемых для изготовления армированных пластиков. [c.208]

А.И. Кондратьев с соавторами [177] изучали упругие свойства материалов на основе эпоксидных смол и их изменение в процессе полимеризации. Исследовали различные композиции материалов, отличающиеся соотношениями смолы (ЭД-20), отвердителя, пластификатора и порошкообразных наполнителей (стекла, графита, фторопласта). Скорости продольных и поперечных волн измеряли эхометодом в процессе отверждения материалов при комнатной температуре во временном интервале от 5 мин до 24 ч. Центральная частота УЗ-импульсов 2,5 МГц, толщина образцов - несколько миллиметров. В процессе полимеризации скорость продольной волны возрастает от 1800 до 2400 м/с. В первые 6 часов рост скорости имеет нерегулярный характер (рис. 7.71), что объясняется особенностями процесса формирования структуры материала. В интервале 6. .. 24 ч наблюдается плавное и монотонное нарастание скорости до максимального значения. Через 5,5 ч процесс отверждения достигает стадии, когда появляются условия для распространения поперечной волны, скорость которой монотонно увеличивается до максимума. Приведены составы композиций, измеренные значения скоростей продольных и поперечных волн и рассчитанные по ним модули нормальной и сдвиговой упругости. Модули упругости оказались выше приведенных в литературе. Это объясняется тем, что акустическим методом измеряются адиабатические постоянные, ста- [c.812]

Достаточно обширной сферой применения поисковых тепловизионных средств является контроль строительных конструкций, зданий и сооружений из бетона и железобетона. Результативность контроля этих объектов в большой степени зависит от структуры материала, состава и типа наполнителя, степени однородности объекта контроля, равномерности излучательной способности, шероховатости, степени зафязнения и черноты поверхности исследуемого объекта, а также характеристик излучателя, необходимого для решения дефектоскопических задач. [c.642]

Если допустить, что можно создать волокнистый материал без микропор и без инертных наполнителей, удельный вес которого был бы равен удельному весу полимера волокон, а волокна строго ориентированы вдоль растягивающей силы и силы взаимодействия между волокнами равны внутримолекулярным силам, то прочность материала была бы близка к прочности волокон, образующих структуру материала. Ясно, что при выполнении этих условий многие эксплуатационные свойства, присущие волокнистым материалам, были бы утрачены. [c.523]

На эксплуатационные свойства абляционных пластмасс сильно влияют состав и структура материала. Для установления этой взаимосвязи проведены широкие теоретические и экспериментальные исследования, в результате которых определено влияние важнейших характеристик материалов. К ним относятся природа связующего, армирующего материала и наполнителя соотношение отдельных компонентов материала ориентация армирующих волокон или частиц наполнителей и условия переработки композиции в изделия [c.432]

Получать материалы с еще более низкой кажущейся плотностью можно только в том случае, когда в связующем есть воздушные включения (пунктирная линия на рис. 70). При увеличении содержания наполнителя выше критического [67% (об.)] количество связующего становится меньше свободного объема между микросферами. В результате не все микросферы обволакиваются пленкой связующего, и монолитность системы нарушается, что приводит к появлению дефектных мест — пустот, этот процесс можно формально рассматривать как появление открытой пористости в структуре материала. При этом весь комплекс макроскопических свойств материала ухудшается. Однако необходимо отметить, что неконтролируемое образование дефектов в виде воздушных включений в связующем СП не следует путать с получением вспененных СП, т. е. с целенаправленным получением пористого связующего с заданной плотностью путем химического вспенивания композиций, содержащих в качестве наполнителя микросферы (см. с. 182). [c.170]

Сотовые пластики обычно получают путем склеивания гофрированных листов термореактивной или термопластичной пластмассы. Форма и размер заполненных воздухом полостей сотопласта зависят от формы и размера гофра. Структура материала, природа смолы и наполнителя в значительной степени определяют физические и механические свойства сотопласта. [c.8]

Задача увеличения вакуумной плотности материалов на основе полиорганосилоксанов при воздействии высоких температур тесно соприкасается с общей задачей термостабилизации полимеров. Известно, что термодеструкция наполненных полиорганосилоксанов зависит от состава и структуры полимера и наполнителя, а также от взаимного их влияния. При этом различные компоненты по-разному ускоряют или замедляют термодеструкцию полиорганосилоксанов. Влияние структуры проявляется в том, что вещество с упорядоченной структурой труднее разрушается в процессе нагрева. Упорядочение же структуры материала снижает и его газопроницаемость. [c.5]

Для изучения влияния наполнителей проведено множество исследовательских работ, результаты которых иногда противоречивы. По некоторым данным, содержащимся в периодической и патентной литературе, сажа в качестве наполнителя оказывает следующее влияние на резиновые смеси, полученные на базе бутилкаучука увеличение прочности [224] увеличение поверхностного и объемного сопротивления [225] усиление эффективности резины в качестве уплотнительного материала [226] увеличение степени дисперсности [227] улучшение таких показателей, как гистерезис при деформации кручения и электрическое сопротивление [157] улучшение структуры материала [228] улучшение теплостойкости, модуля, антивибрационных свойств, растяжимости, стойкости против истирания [229] улучшение условий термообработки и модуля [230] улучшение механических свойств, электрического сопротивления, химической стойкости [160] повьппение озоностойкости [231] повышение адсорбционной способности [232] повышение стойкости против окисления [233] улучшение модуля, стойкости против истирания, прочности [234] повышение озоно- и влагостойкости [235] повышение термической стабильности [236] улучшение условий термообработки [237]. [c.244]

Помимо рассмотренного пути усиления эластомеров имеется и другой, менее эффективный путь, не связанный с развитием больших деформаций. Это — влияние наполнителя не на способность эластомера к ориентации, а непосредственно на структуру материала благодаря образованию на поверхности раздела наполнитель — по- [c.118]

При намотке следует прежде всего контролировать величину контактного давления — одного из основных факторов, определяющих стабильность структурных параметров изделия с увеличением контактного давления намотанные структуры становятся более стабильными. Важен здесь также контроль температуры, так как колебание температуры не только вызывает изменения вязкости, жизнеспособности и времени отверждения связующих, но и оказывает большое влияние на структуру. При повышенной температуре получаются более однородные структуры материала, улучшается адгезия связующего к наполнителю, уменьшается пористость и т. д. [c.58]

Было показано, что формирование цепочечных структур наполнителя в пластических массах (как и в эластомерах) сопровождается не только увеличением электропроводности материала, но и повышением его прочности [25, с. 34]. Оказалось, что в направлении, в котором ориентируются цепочки, состоящие из частиц наполнителя, прочность материала существенно выше, чем в других направлениях. Природа этого усиления для термопластов и реактопластов различна. В кристаллизующихся термопластах вдоль цепочечных структур наполнителя при охлаждении и затвердевании расплава формируются соответствующие кристаллические образования, усиливающие материал в этом направлении. В реактопластах при формировании непрерывной структуры наполнителя на поверхности твердых частиц, по-видимому, образуется ориентированный слой полимерного связующего. Отверждение ориентированного слоя полимерного связующего приводит к образованию в объеме материала армирующей структуры ориентированного на поверхности цепочечных структур термореактивного связующего. [c.46]

Пеки, используемые в качестве связующего должны удовлетворять двум основным требованиям — обладать хорошими пластическими свойствами и образовывать прочную коксовую структуру анода. В процессе смешения кокса-наполнителя со связующим происходит селективная сорбция компонентов связующего на поверхность коксовых частиц. Характер взаимодействия и прочность получаемого композиционного материала во многом зависят от сорбционных свойств связующего компонента [5,6]. [c.196]

При оптимальном содержании связующего достигается максимухм упрочнения (см. рис. 1,6). Структура материала характерна те м, что при оптимальной толщинг пленки связующего между частицами наполнителя наблюдается максимальное заполнение пор графитовых частиц связующим. [c.112]

Механические и электрические характеристики эпоксиднь компаундов, как и других хрупких гетерогенных тел, сильно з висят от степени дес )ектности их макроструктуры. Под дефе . том , применительно к компаундам, мы понимаем отклонения макроструктуры от идеализированной средней структуры материала, т. е. воздушные включения (поры), трещины, неравномерности концентрации наполнителя, посторонние включен и т. п. Наибольшее влияние на характеристики компаундов ок. зывают такие дефекты, которые нарушают его сплошность, т. поры и трещины. [c.164]

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]

Зародыши образуются, как правило, на поверхности частии наполнителя (гетерогенная конденсация), причем с большей вероятностью в местах контакта между этими частицами (отрицательная кривизна поверхности уве.тичивает пересыщение). Процесс срастания частиц в кристаллизационную структуру начинает развива1ься с появлением контактных зародышей— мостиков между образовавши.мися кристалликами двухгидрат-ного гипса или. между частицами наполнителя. Рост этих зародышей увеличивает площадь контактов между частицами и тем самым повышает прочность структуры материала. [c.444]

В производстве ячеистой резины или эбонита практически исключается применение волокнистых наполнителей (древесная мука, сульфитцеллюлоза, асбест и т. п.), так как в этом случае газ может проникать через капиллярные каналы или межволоконные промежутки, образуя поры в стенках ячеек. В производстве же микропористой губчатой резины использование волокнистых наполнителей или некоторых органических порошкообразных веществ (мука, крахмал, лигник) в больш инстве случаев дает хорош ие результаты, повышая способность смеси к адсорбции газов и паров и значительно улучшая равномерность пористой структуры материала. [c.136]

Помимо рассмотренного пути усиления эластомеров в них может иметь место и другой, менее эффективный путь, не связанный с развитием больших деформаций. Это — влияние наполнителя на структуру материала [95]. При образовании граничного слоя повышенной плотности, что может реализоваться в эластомерах [20] из-за большой гибкости их молекул, должно наблюдаться упрочнение аморфных эластомеров. Существование такого псевдозастеклованного слоя, обнаруживаемого по отсутствию аддитивности коэффициентов линейного расширения в системе полимер — наполнитель, предполагается на полистироле и асбесте в СКМС-30 [96]. На резинах, содержащих технический углерод, до 30%, как известно [97], такая аддитивность наблюдается введение технического углерода не влияет на резин, что позволяет предположить отсутствие заметного изменения механических свойств приграничных слоев полимера. С этим коррелируется отсутствие активности у некоторых типов технического углерода в резинах при малых деформациях. В кристаллизующихся эластомерах наполнители, промотируя кристаллизацию при малых деформациях (чего можно ожидать [98, с. 138 86]), также могут вызывать упрочнение в этих условиях. Вероятность проявления усиливающего действия наполнителей. в полимерах, находящихся В высокоэластическом состоянии, при их разрушении в условиях малых деформаций больше, чем для хрупкого состояния, так как в первом случае концентраторы напряжений играют значительно меньшую роль. Таким образом, отсутствие упрочняющего действия ряда активных наполнителей в эластомерах при малых деформациях или даже разупрочнение должно проявляться не всегда. [c.72]

Большинство эластомеров, содержащих двойные связи, обладает значительной реакционной способностью, благодаря чему они претерпевают изменения в воздушной среде. Эти процессы особенно интенсивно протекают в напряженных резинах. В последнее время они привлекают усиленное внимание в связи с прогрессирующим загрязнением атмосферы промышленно-транспортными отходами и повышением ее химической реактивности за счет увеличения содержания озона, двуокиси азота, сернистого газа и других агрессивных компонентов. Несмотря на специфику разрушения резин при одновременном действии механического напряжения и среды оно позволяет выявить особенности влияния на этот процесс изменения структуры материала, вызванного деформацией, различными условиями ее образования, введением наполнителей и т. д., а также связь прочностных свойств с реологическими и другими характеристиками материала. При этом исключаются из рассмотрения случаи, когда материал перерождается под влиянием среды во всем объеме, как это, например, наблюдается при действии азотной кислоты на напряженную резину из бутилкаучука [1] или озона на резину из силоксанового каучука [2]. В этих случаях ввиду изменения химической структуры и всех свойств материала вряд ли имеет смысл говорить о зависимости сопротивления разрушению от исходной структуры материала и влияния на эту зависимость агрессивных воздействий. Такое сравнение (разумеется, с учетом специфики действия агрессивного агента) возможно для случаев локального разрушения, облегченного агрессивным агентом (коррозионное растрес- [c.132]

При выборе сырья и операций руководствуются требованиями (условиями эксплуатации) к будущим материалам (изделиям из них), ибо требования к структуре материала и заданные размеры заготовок (изделий) определяют способ формования последних и его параметры, а также состав коксопековой массы (содержание связующего в ней и соотношение различных фракций наполнителя). [c.87]

Упругая деформация, определяемая свойствами наполнителя, удельным давлением прессования и количеством связующего, оказывает влияние на формирование пористой структуры материала, часто являясь причиной возникновения трещин расслоения. При формовании материалов на основе пека упругие напряжения реализуются постепенно, начиная с момента снятия давления, а полная релаксация наступает при плавлениц пека в начале термической обработки [25]. [c.109]

Один из способов регулирования размера пор полотен на основе ПТФЭ заключается в следующем. Композицию, состоящую из полимера и жидкого органического наполнителя, вальцуют с образованием полотна, удаляют жидкий компонент н полученную пористую пленку пропускают между валами, нагретыми до разных температур и вращающимися с различными скоростялш. Вследствие наличия температурного и механического градиентов происходит различное уплотнение структуры материала с разных сторон пленки. Изменяя скорость вращения и температуру валов, можно получать пленки с различной в поперечном сечении степенью асимметрии по числу и размеру пор. Заверщающей стадией процесса является спекание при температуре 327 °С и выше. Общая пористость получаемой пленки составляет 75—85% [178]. [c.107]

Воздушные полости, окружающие наполнитель, образуют напрерывные пути, нарушающие монолитность структуры материала, и создают благоприятные условия для проникновения низкомолекулярного вещества вдоль волокон наполнителя. Именно поэтому процессы массопереноса через армированные пластики и связанная с ними оценка герметичности изделий должны включать не только исследования макроскопических показателей, но и изучение структуры композитов. [c.31]

В таблице приведены механические характеристики стеклотекстолита и однонаправленного стеклопластика с наполнителем в виде стекложгута, а на рисунке показана зависимость механических характеристик комбинированных стеклопластиков от их структуры. Теоретические прямые построены по формулам (1) и (2). Экспериментальные данные удовлетворительно совпадают с теоретической зависимостью. Последнее обстоятельство позволяет сделать вывод, что формулы (1) и (2) будут справедливы и в случае использования других стекловолокнистых материалов Для получения комбинированных стеклопластиков. Для этого необходимо определить механические характеристики стеклотекстолита и однонаправленного стеклопластика и, используя формулы (1) и (2) и графики (см. рисунок), можно для конкретного случая выбрать соответствующую структуру материала с необходимыми свойствами в требуемом направлении. [c.256]

Установлено, что при использовании пекового кокса в качестве наполнителя получен материал с более мелкопористой структурой, чем нри использовании нефтяного пиролизного кокса, пирографита и природного графита. Рациональным подбором отдельных компонентов исходной композиции, а также изменением некоторых технологических параметров ирессовання можно регулировать характер пористой структуры графитовой заготовки в довольно широких пределах как по суммарному объему пор, так и по размерам. [c.141]

Полимерными материалами (ПМ) называются одно- или многокомпонентные системы, основу которых (матрицу) составляют высокомолекулярные соединения или полимеры. Состав ПМ весьма разнообразен и колеблется от почти индивидуальных полимеров до весьма сложных систем, включающих разнообразные компоненты, регулирующие технологические и эксплуатационные свойства материала. К подобным компонентам относятся различные химически инертные или активные вещества растворители, пластификаторы, загустители, красители, антипирены, антиоксиданты, термо- и светостабилизато-ры, антирады, структуро- и порообразователи. Они получили название наполнителей. Поэтому большинство ПМ можно рассматривать как наполненные полимеры. [c.369]

Прочностные свойства резко возрастают за счет образования пространственной сетки из частнц дисперсной фазы. Чем анизо-метричнее форма частнц, тем при меньшей их концентрации образуется пространственная структура. Особенно эффективны в этом отношении волокнистые наполнители, широко используемые в качестве армирующего компонента. Основную часть механических нагрузок на такой материал принимает на себя пространственная сетка из наполнителя, матрица передает эти нагрузки от частицы к частице, и если она мягче наполнителя, то служит кроме того, в качестве амортизатора. Прочностные, упругие и другие механические свойства пространственной сетки, безусловно, зависят от природы наполнителя, дисперсности и формы его частиц. Например, минеральные наполнители увеличивают жесткость материала, рост дисперсности волокон приводит к увеличению упругой деформации. Каучукоподобные наполнители придают материалу эластичность, ударную прочность. Большое значение для долгосрочной службы композиционных материалов имеет снятие внутренних напряжений, способствующих преждевременному разрушению материала. Если в бетонах внутренние наиряжения понижают с помощью вибрации прн твердении или добавлением ПАВ, то у металлов это достигается введением специальных модификаторов (обычно поверхностно-активных), в том числе гетерофазных включений. [c.393]

Отклонения от этой схемы связаны либо с молекулярной структурой (громоздкие боковые цепные группы ПММА), либо с максимумами механических потерь (ПЭТФ, ПЭВП, ПК, поли-(2,6-диметил-1,4-фенилен оксид)), либо с морфологией образца (ПП, полученный инжекцией расплава), либо с гетерогенностью усиленного материала после введения наполнителей (короткое стекловолокно, специальные наполнители). [c.410]

Искусственно созданные углеродные материалы - это прежде всего углеграфитовые материалы, технология которых была разработана в конце прошлого века. Основные операции этой технологии не претерпели существенных изменений до настоящего времени. Твердые углеродные наполнители как природные (графит, антрацит), так и искусственные (кокс, сажа) смешиваются со связующим (пек, искусственные смолы). Эта смесь прессуется, в результате чего получаются так называемые зеленые заготовки, затем эти заготовки подвергаются термической обработке без доступа воздуха (обжиг). При этом связующее превращается в кокс, связывая углеродный наполнитель в единый монолит. Обожженный материал затем может быть подвергнут дальнейшей высокотемпературной обработке без доступа воздуха (графитаЦИя), в процессе которой происходят сложные изменения внутренней структуры ма тёриала, такие как увеличение размеров графитоподобных кристаллитов, повышение степени их упорядоченности. Все основные операции получения углеграфитовых материалов будут рассмотрены подробно в последующих параграфах. [c.5]

Наполнитель и матрица УУКМ в зависимости от состава и условий карбонизации могут иметь разные модификации. В принятой классификации указывается сначааа структура углерода-наполнителя, затем матрицы, например, утлерод-углеродный, графит-углеродный, графит-графитный материал. [c.86]

В настоящее время сырьевая база коксов-наполнителей для щюизводства углеродных конструкщюнных материалов (УКМ) в России нестабильна. Связано это, в первую очередь, с прекращением вьшуска традиционного для производства этих материалов наполнителя -нефтяного кокса КНПС псевдоизотропной структуры. Заводы, выпускающие УКМ, в том числе и мелкозернистые, приобретают опыт производства конструкционных графитов на альтернативных видах сырья на смоляном коксе из сланцевой смолы, на пековом коксе из каменноугольного пека, на основе нефтяных коксов марок КЗА и КНГ. Однако отмечают, что при использования этих коксов полученный по традиционной технологии материал уступает по физико-механическим х актеристикам графиту на основе кокса КНПС [1,2], поэтому приходится совершенствовать и технологию переработки наполнителя в графит [3,4]. [c.129]

Общеизвестна роль связующего в качестве вещества, адгезионно скрепляющего частицы углеродных цорошков. Толщина прослойки и пористая структура образующегося кокса, а также характер усадочных изменений при спекании и графитации оказывают значительное влияние на формирование структуры и свойств углеграфитовых материалов. Все это определяется химическими и физико-химическими параметрами связующего. Например, выход кокса находится в тесной связи со степенью ароматизации связующего. Очевидно, что условия взаимодействия порошков и связующего не имеют аналогии с эффектом нацолнения полимеров, несмотря на кажущееся сходство. В последнем случае наполнители предназначены для изменения в заданном направлении свойств полимера, являющегося основой материала. В углеграфитовых же композициях основная роль в формировании структуры и свойств принадлежит порошковым компонентам, которые, естественно, нельзя назвать наполнителями. [c.121]