Усталостная наполнитель

Представляет интерес использование для деталей насосов конструкционных пластиков, содержащих в качестве наполнителя неориентированные углеродные волокна, так называемые углепластики. От других пластмасс конструкционного назначения углепластики отличаются низкой плотностью, высоким модулем упругости, высокой усталостной прочностью, термостойкостью, низким коэффициентом трения, высокой износостойкостью, стой- [c.40]

При правильном выборе типа и количества мягчителей наблюдается повышение эластичности и усталостной прочности при многократных деформациях вследствие лучшего диспергирования наполнителей и других ингредиентов в резиновой смеси. Повышенное содержание мягчителей приводит к понижению предела прочности при растяжении, сопротивления раздиру, модуля, твердости и уменьшению теплообразования при многократных деформациях. [c.179]

Если использовать данный материал в качестве наполнителя при изготовлении упругого элемента эластичной муфты, широко используемой для обеспечения эластичного соединения валов первичного двигателя и приводимого агрегата в компрессорах, на судовых двигателях и других силовых агрегатах, то повышается качество упругого элемента. Усталостная выносливость и долговечность работы увеличиваются более чем в 5 раз, а несущая способность на 25-35%. [c.99]

При достаточно больших механических напряжениях течение полимеров обусловливается не только перемещением макромолекул относительно друг друга, но и разрывом цепей и движением образовавшихся радикальных осколков (химическое течение). В результате взаимодействия этих осколков между собой могут возникать структурированные системы. Усиление каучука такими наполнителями, как сажа, тоже связано с механохимическими процессами, происходящими во время смешения этих веществ полученные при этом свободные радикалы взаимодействуют химически с поверхностью частиц сажи. Механохимические процессы лежат в основе явлений утомления и усталостного разрушения полимеров (с. 645). [c.643]

Полимерные армированные материалы являются разновидностью пластмасс. Они отличаются тем, что в них используются не дисперсные, а армирующие, то есть усиливающие наполнители (волокна, ткани, ленты, войлок, монокристаллы), образующие в ПКМ самостоятельную непрерывную фазу. Отдельные разновидности таких ПКМ называют слоистыми пластиками. Такая морфология позволяет получить пластики с весьма высокими деформационно-прочностными, усталостными, электрофизическими, акустическими и иными целевыми характеристиками, соответствующими самым высоким современным требованиям. [c.8]

В целом усталостная прочность изделий существенно зависит не только от саморазогрева, но и от наличия на детали концентраторов напряжения, от частоты нагружения, от влажности окружающей среды, наличия в материале пластификаторов и их содержания, от свойств, морфологии и расположения в пластике наполнителей. [c.100]

Подавляющее большинство П. относится к числу продуктов, окрашивающих резину поэтому их можно применять только для защиты саженаполненных резин. П., не окрашивающие резины, как правило, малоактивны. Эффективность действия П. в значительной степени зависит от условий деформации (скорости, амплитуды и др.), состава резиновой смеси (типа каучука, наполнителя и др.) и режима смешения. Так, с увеличением продолжительности изготовления резиновых смесей, содержащих П., усталостная выносливость резин уменьшается, что связывают с непроизводительным расходованием П. [c.111]

Это соотношение выполняется независимо от степени адгезии, которую варьировали, используя как обработанный силаном, так и необработанный наполнитель. В то же время диспергированные частицы каучука замедляют скорость роста трещины. Недостаточное влияние порошкообразных наполнителей на скорость роста трещины разрушения согласуется с минимальным влиянием наполнителей на усталостные свойства каучуков [326, 574]. [c.337]

Органические наполнители оказывают усиливающее действие при условии, если они образуют гетерогенную фазу, в каучуке, состоящую из частиц коллоидальных размеров, сшитых между собой и с каучуком [215, с. 416]. Описано применение в резинах на основе каучуков общего назначения различных полимеров, имеющих температуру плавления не выше 170—180 °С, — полиэтилена, полипропилена, полистирола, полиамидов и др. [28, с. 392 269, с. 56 270]. Полиэтилен низкого давления сообщает резинам на основе БСК повышенную усталостную выносливость и озоностойкость. Добавление полиэтилена в резины для обуви несколько повышает их износостойкость [267, с. 22] однако добавление пластиков в протекторные резины оказалось неэффективным. [c.104]

Эффективность П. в резинах в значительной степени зависит от типа каучука и наполнителя, а также от режима деформации. Во многих случаях с помощью П. усталостную прочность резины можно повысить в 10—20 раз. П. находят особенно широкое применение в производстве резиновых изделий на основе натурального, бутадиен-стирольного, изопренового и бутадиеновых каучуков. [c.191]

Стекло отличается высокой усталостной стойкостью, поэтому усталостные свойства определяются в основном природой и степенью отверждения связующего [3, 57, 62, 66, 157—162]. Наибольшую выносливость придают материалу эпоксидные связующие (рис. 1У.23) вне зависимости от вида нагружения и текстуры наполнителя. Установлено [76], что изменение соотношения волокон по взаимно перпендикулярных направлениях и изменение содержа- [c.153]

Рис. IV.23. Усталостная прочность стеклотекстолитов (частота нагружения 900 циклов/мин, наполнитель ткань 181) на основе различных смол [76]

При склеивании композиционных материалов (например, угле-и боропластов), обладающих невысокой чувствительностью к усталостным нагрузкам, необходимо учитывать усталостную прочность клеев, так как низкая усталостная прочность существенно снижает прочность конструкций в целом. Усталостная прочность клеевых соединений композиционных материалов составляет обычно менее 20% исходной статической прочности соединения. Для повышения усталостной прочности клеевых соединений используются углеродные волокна, выполняющие роль армирующего наполнителя клея и являющиеся носителем клея. [c.232]

Очевидно, что если ненаполненный термопласт обладает недостаточной жесткостью для использования в производстве мебели, ее можно повысить введением жестких наполнителей. Однако повышение одной жесткости обычно недостаточно. При этом требуется также увеличить стойкость к ползучести и усталостному разрушению термопластов при длительном воздействии высоких нагрузок, а также повысить их ударную вязкость. Таким образом, если в термопласт вводится наполнитель или другой модификатор, необходимо следить за изменением всех его свойств и, в первую очередь, модуля упругости при изгибе, характеризующего жесткость материала, а также прочности при растяжении, ударной вязкости и ползучести. [c.428]

Наполнители вводят во фторкаучуки для снижения стоимости изделий, уменьшения нерва смесей и улучшения их технологических свойств (уменьшения усадки, повышения качества поверхности формованных, шприцованных и каландрованных изделий, повышения стойкости шприцованных полых профилированных изделий к опаданию при хранении перед вулканизацией и в процессе вулканизации в автоклаве и т. п.), а также для регулирования модуля и твердости резин, повышения их прочности-, сопротивления раздиру и усталостной долговечности [105, р. 1/1—1/12], придания резинам ряда специфических свойств. Однако использование наполнителей для фторкаучуков сильно отличается от принятого для обычных углеводородных эластомеров. В резинах на основе фторкаучуков усиливающий эффект высокоактивных наполнителей незначителен и преимущественно используются малоактивные углеродные и минеральные наполнители в небольших дозировках (как правило, не более 30 масс. ч. на 100 масс. ч. каучука [102 . Смеси на основе сополимеров ВФ и ГФП (вайтонов), содержащие менее % каучука, имеют высокую вязкость, затрудняющую их переработку, а вулканизаты — высокую твердость и малую эластичность [50, 103]. Увеличение содержания наполнителя в смеси приводит к ухудшению низкотемпературных свойств резин и стойкости их к теп- [c.94]

Одним из путей повышения работоспособности резиновых технических деталей, применяемых в герметизирующих устройствах и в подшипниках скольжения, является улучшение антифрикционных свойств и износостойкости резин за счет введения в резиновые смеси специальных антифрикционных наполнителей, таких как угольные ткани, графит, дисульфид молибдена, нитрид кремния, фторопласты и т. д. [122—127]. По мнению специалистов, исследовавших влияние ряда углеродных и минеральных наполнителей на износостойкость резин на основе СКФ-26 с фенольной вулканизующей системой при трении по гладкой поверхности [124], все наполнители для фторэластомеров можно разделить на две группы не влияющие на фрикционные свойства резин (диоксид кремния БС-50, фторид и силикат кальция, титановые белила, каолин) и улучшающие износостойкость резин (технический углерод различных марок, графит, фторопласты). Для наполненных резин первой группы характерен износ посредством скатывания, для резин второй группы — износ по усталостному механизму. При этом в зоне контакта развивается высокая температура, в результате чего усталостный износ осложняется механохимическими процессами, происходящими в поверхностном слое резин. [c.109]

Как показывают испытания на усталостную выносливость в режиме ударного нагружения, р при введении наполнителя либо не изменяется, либо уменьшается. В этом жестком режиме разрушения, по-видимому, можно пренебречь химическими процессами, обычно сопровождающими динамическую усталость при больших значениях долговечности, и, следовательно, влияние на нее прочностных свойств должно быть большим. Так как роль механических потерь, возрастающих при введении наполнителя, отрицательна, упрочнение материала за счет наполнителя в этих условиях настолько мало сказывается, что не может компенсировать уменьшение 5. [c.91]

Тип и содержание наполнителя. Представления о характере влияния активных наполнителей на прочностные свойства резин рассмотрены в гл. 2. Ниже будет в основном рассмотрено влияние на усталостные свойства резин типа и содержания одного из наиболее широко [c.187]

Для резин на основе кристаллизующихся каучуков введение активного наполнителя не оказывает заметного влияния на коэффициенты усталостной выносливости ре [4] и Рг, [93—95]. При введении активного наполнителя в резины на основе аморфных каучуков коэффициенты Р уменьшаются. При этом по мере увеличения содержания технического углерода уменьшение замедляется, и при практически используемых содержаниях (30— [c.190]

Данные, представленные на рис. 5.13, свидетельствуют о наличии корреляции влияния наполнителя на коэффициент р и гистерезисные свойства резин. При возрастании гистерезиса коэффициент р уменьшается. Такая закономерность связана с тем, что, с одной стороны, увеличение гистерезисных потерь приводит к возрастанию коэффициента механической активации деструкции [26, 61], т. е. к интенсификации механохимических, в частности окислительных, процессов, с другой стороны, к уменьшению скорости роста усталостного дефекта в процессе циклического нагружения в результате большей релаксации напряжения и увеличения диаметра его вершины [91, 93—95, 102]. Каждый из указанных процессов приводит к уменьшению коэффициента р. [c.191]

При деформациях, близких к разрывным, т. е. при етах>в , характер влияния наполнителя на усталостные свойства резин изучен недостаточно. В этом диапазоне деформаций, определяющим, несомненно, является влия- [c.191]

Рис. 5.14. Принципиальная схема влияния наполнителя на зависимость усталостной выносливости (М) от максимальной за цикл деформации ( Етах) резин.

Показано [75], что чем выше активность и содержание технического углерода, тем меньше ек, что хорошо согласуется с представлениями о влиянии наполнителя на увеличение локальных деформаций каучуковой матрицы. Повышение коэффициента р при деформациях етах>ек по сравнению с р при деформациях е5<етах< <Бк свидетельствует об изменении характера усталостного разрушения — о переходе от высокоэластического к более хрупкому, подобно тому как это наблюдается при статическом нагружении. [c.192]

Таким образом, влияние наполнителя на усталостные свойства резин проявляется в уменьшении по сравнению с ненаполненными резинами значений критических деформаций и изменении интенсивности воздействия механических факторов на усталостную выносливость (рис. 5.14). Закономерности таких изменений в различных деформационных диапазонах определяются сочетанием влияния наполнителя на стойкость к окислению и развития процессов ориентации и кристаллизации в резинах. [c.192]

Несмотря на различие механизмов износа, очевидно, что во всех случаях он протекает при наличии сложнонапряженного состояния и при больших скоростях деформаций, т. е. в условиях, весьма далеких от условий определения прочности резин при растяжении, далеких и по основному параметру, определяющему прочность полимеров в высокоэластическом состоянии, — степени развития ориентации перед разрушением. Таким образом, можно ожидать, что вклад прочности в сопротивляемость резины износу должен быть меньше, чем это следует из данных по прочности при растяжении. Учитывая, что активные наполнители являются мощным средством воздействия на прочность резин, попытаемся оценить их влияние на сопротивление износу через этот параметр. Очевидно, для этого следовало бы исключить или оценить вклад влияния наполнителя на износ через его воздействие на модуль упругости, коэффициент трения, а также на химическую сторону процесса, существенную для усталостного износа и износа посредством скатывания. [c.208]

Рис. 3. Зависимость усталостных характеристик от содержания наполнителя (канальная сажа) для резины на основе НК

Влияние наполнителей очень велико, но также неоднозначно. С одной стороны, введение активных наполнителей увеличивает разрушающее напряжение, с другой — повышает внутреннее трение. Поэтому конечный результат будет зависеть от вида каучука, вида и дозировки наполнителя, т. е. от особенностей структуры материалов. Наполнители, имеющие частицы анизотропной формы, особенно резко снижают усталостную выносливость. [c.50]

Влияние наполнителей и пластификаторов на интенсивность усталостного износа. [c.94]

В.В.Панасюк с сотр. [59, 99, 100] разработали оригинальные методики измерения величины электродного потенциала р и водородного показателя pH непосредственно в окрестности вершины развивающейся корро-зионно-усталостной трещины или по ее длине. Указанные методики предусматривают использование специальной конструкции балочного образца прямоугольного сечения с боковым надрезом и тонким цилиндрическим отверстием для установки в. нем капилляра (рис. 1,7). Измерительный капилляр 1 представляет собой тонкостенную эластичную трубку, изготовленную из химически стойкого диэлектрика, которую в зависимости от определяемого параметра ((/з или pH) заполняют агар-агаром или помещают в нее сурьмяный индикатор. В боковой стенке капилляра проделаны отверстия 2, через которые коррозионная среда, находящаяся в развивающейся трещине 3, контактирует с наполнителем капилляра 4. Капилляр плотно помещается в отверстие образца и может свободно передвигаться в осевом направлении так, что боковые отверстия 2 в капил- [c.42]

Вулканизация и модификация каучуков могут быть осуществлены с помощью полимеризационноспособных олигомеров [20] вследствие образования в присутствии инициаторов привитых сополимеров (трехмерных) или клатратных полимеров. Такие методы открывают широкие возможности для получения новых типов резин и регулирования их физико-механических свойств (прочность, эластичность, стойкость к термическому старению, улучшенные усталостные свойства и т. д.), для создания в полимере участков с жесткой структурой, играющих роль усиливающего наполнителя. При этом олигомер, выступающий вначале в роли временного пластификатора и повышающий текучесть композиции, снижает энергетические затраты на смешение компонентов резины и формование изделий. Несомненный перспективный интерес представляет принципиальная возможность введения олигомеров непосредственно в каучуковые латексы (по аналогии с производством маслонаполненных полимеров), что позволяет еше больше упростить процесс смешения и одновременно повысить гомогенность смесей. [c.619]

Для полного выявления активности сульфенамидных ускорителей, так же как для дитиокарбаматных, тиурамовых и меркаптоускорителей требуется введение окиси цинка. При добавлении относительно больших количеств окиси цинка (до 3%) значения прочности на разрыв и модуля увеличиваются, показатели остаточной деформации также улучшаются. При увеличении дозировок окиси цинка выше 3% указанные свойства уже значительно не меняются, улучшается только устойчивость в отношении реверсии. Окись цинка может быть заменена окисями свинца, кадмия или висмута. При применении окиси кальция или магния наблюдается, значительно более низкая степень сшивания. При введении жирных кислот, например стеариновой, достигается по сравнению с их воздействием на меркаптоускорители лишь незначительная активация, проявляющаяся в некотором повышении модуля вулканизата. Тенденция сульфенамидов вызывать подвулканизацию практически не меняется под влиянием жирных кислот. Подвулканизация несколько ускоряется лишь при повышенных дозировках этого ускорителя. Применение стеариновой кислоты в смесях с сульфенамидными ускорителями обусловлено большей частью другими соображениями, например улучшением распределения наполнителей. Чрезмерно большие количества стеариновой кислоты часто оказывают отрицательное влияние, а именно ухудшают клейкость смесей при кон-фекции, а также уменьшают усталостную прочность вулканизатов. [c.171]

В работе [915] исследованы усталостные свойства различных пластмасс, усиленных короткими волокнами. Более подробно исследование усталостного поведения найлона, полистирола и полиэтилена, наполненных стеклом, провели Долли и Карилло [915]. Они нашли, что найлон является наиболее устойчивой к усталости матрицей во всех материалах наблюдали нарушение связи полимера с наполнителем. В найлоне, усиленном длинными волокнами, трещины формировались и росли только в тех местах, где концентрация волокна была высокой, в то время как в случае более коротких волокон трещины образовывались в очень локализованных областях. Трещины легко распространялись в полистироле, в то время как в найлоне и полиэтилене они развивались с трудом. Такие результаты согласуются с наблюдениями Герцберга и др. [386], которые нашли, что скорость роста трещин намного выше в полистироле, чем в полиэтилене или найлоне действительно, кристаллические полимеры обычно характеризуются меньшей скоростью роста усталостных трещин, чем стеклообразные [574]. [c.367]

Влияние саж на полимеризационные процессы, происходящие в каучуках, рассматривается в литературе лишь с точки зрения изменения комплекса физико-механических свойств резин. Увеличение модуля, твердости, износостойкости и усталостной выносливости резин, несомненно, свидетельствует о протекании трехмерной привитой сополимеризации диметакриловых и полиметакриловых производных в каучуках в присутствии инициаторов радикальных процессов. Однако наличие большого числа функциональных групп на поверхности саж должно существенно влиять как на кинетику и глубину отверждения, так и на морфологию образующихся сетчатых структур. Известно, что углеродные сажи ингибируют радикальную полимеризацию, поэтому следует ожидать, что присутствие усиливающих углеродных наполнителей в ка5П1уках должно привести к созданию дефектной трехмерной сетки полифункциональных соединений По этим причинам преимущества каучук-олигомерных систем не могут быть полностью реализованы в резинах с высоким [c.255]

Рис. 2.1. Влияние наполнителя на усталостную стойкость полиимидного клея МК-150АО

На примере полиимидного клея ЫН-150АО, основой которого является форполимер, получаемый взаимодействием диангидрида с 4,4 -оксидианилином, можно увидеть, что введение наполнителя (клей ЫК-150А20) существенно повышает усталостную прочность клеевых соединений (рис. 2.1) [147]. [c.106]

При введении в резиновые смеси на основе СКФ-26 с любым наполнителем хлорфторуглеродных добавок прочностные свойства резин практически не изменяются [143]. Вместе с тем наблюдается тенденция к уменьшению напряжения при 100%-ном удлинении, к увеличению относительного удлинения при разрыве и значительно улучшается усталостная выносливость резин при многократных деформациях растяжения (табл. 3.7), что связывают [143] с поверхностно-активными свойствами хлорфторугле- [c.122]

В условиях жестких режимов механического воздействия при Етах>е5 влияние наполнителей на усталостные овойства резин изучены наиболее подробно. В изотермических условиях утомления увеличение содержания технического углерода ДГ-100 до 50 масс. ч. приводит в режиме 8=сопз1 к уменьшению, а в режиме a= onst— к возрастанию усталостной выносливости резин. Подобная закономерность связана с возрастанием динамического модуля, ползучести при циклическом нагружении [c.190]

Таким образом, несмотря на одинаковый характер влияния технического углерода на коэффициент усталостной выносливости р во всем диапазоне максимальных деформаций цикла ео <е тах Сек) выявленн - Аконо-мерности связаны с различными воздействиями наполнителя на свойства резин. В области деформаций етах— — -Во определяющим является воздействие наполнителя на скорость процесса окисления, и структурность технического углерода становится превалирующим фактором [c.191]

В случае усталостного износа для такой оценки экспериментальных данных практически нет, хотя в целом наполнитель иногда существенно улучшает износостойкость. Так, введение в резину из СКН-26 50 масс. ч. канального технического углерода улучшает износостой-ность по сетке примерно в 100 раз при нагрузке 0,1— 1 МПа (это немного, если учесть, что диапазон изменений сопротивляемости усталостному износу составляет 10 раз [155, с. 31—45]), а при введении SiOs и ламповой сажи она увеличивается в 1,5—2 раза [156]. [c.208]

Введение порошкообразных наполнителей в стеклопластики (например, в(ведение карбоната кальция н силиката алюми-ния2°) не оказывает заметного влияния на их усталостную прочность. [c.186]

Следует отметить также, что в литературе приводятся и другие разноречивые сведения о длительной и усталостной прочности стеклопластиков, содержащих одинаковые наполнители и связующие. Эти колебания усталостных характеристик обусловлены большим ассортиментом исходного сырья, необходимого для получения стеклопластиков, различием их показателей, раз1ными методами получения этих продуктов, вследствие чего стеклопластики на одном и том же сырье значительно отличаются друг от друга. Кроме того, до настоящего времени отсутствуют общепринятые методы испытания и стандартные приборы для исследования усталостных свойств стеклопластиков. Все это приводит к разным результатам 1при определении длительной и усталостной прочности стеклопластиков, раз- [c.188]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология