Эффект армирования

Характерно, что при температурах выше О °С введение тефлона повышает прочность композиции, тогда как при низких температурах — понижает предел прочности. Пока не представляется возможным дать удовлетворительное объяснение этому факту. Согласно данным электронной микроскопии, форма частиц латекса тефлона несферическая. Кроме того, отсутствие эффекта армирования при использовании в качестве наполнителя тефлона можно связать с отсутствием смачиваемости из-за низкой адгезии на поверхности раздела фаз. Весьма трудно сказать, как влияет понижение температуры на смачиваемость частиц и как происходит концентрация напряжений вблизи несферических частиц. [c.104]

Весьма важен эффект ориентации волокна в наполненных композициях. Теоретически рассчитанные значения изменения жесткости материала при армировании представлены на рис. 9. Наибольший эффект армирования достигается при одноосной ориентации стеклянного волокна. Практически наиболее общим случаем является плоскостная ориентация. Теоретическое значение модуля упругости при такой ориентации составляет одну треть значения, достигаемого при одноосной ориентации. [c.277]

Получение армированных композиций и оборудование для их переработки. Расширению использования метода РИФ в промышленности способствует возможность получения высоко-наполненных композиций, содержащих до 90% наполнителя [233], который может быть не только введен непосредственно в реакционную смесь, но также выложен в форму с последующей его пропиткой при инжекции. В реакционную смесь при РИФ-процессе вводят наполнитель из коротких волокон. Это обусловлено тем, что компоненты, содержащие наполнитель, нагнетают через небольшие отверстия в смесительной головке. Широкое применение в качестве наполнителя получили молотое стекловолокно и рубленая стеклопряжа длиной до 1,5 мм. Большая длина рубленой стеклопряжи обеспечивает лучший эффект армирования, поэтому использование длинных волокон в виде мата из непрерывного стекловолокна, помещенного в форму, позволяет получить композиционный материал с очень ценными свойствами. Стекловолокно используют при формовании изделий из ненасыщенных полиэфиров и эпоксидов. [c.157]

Эффект армирования обусловлен образованием разветвленного каркаса из цепочек включенных частиц и проявляется главным образом в улучшении прочностных показателей прочности при разрыве, твердости и т. д. Отношение этих показателей в наполненных и ненаполненных пленках называют степенью усиления. [c.26]

Проведенные исследования по армированию битумных покрытий стеклянной тканью и стекловолокнистым холстом ВВ позволили установить их упрочняющий эффект как при положительных, так и при отрицательных температурах. [c.153]

Фибриллизация считается вредным эффектом, так как препятствует, например, использованию волокон в армированных пластиках они могут разрушаться не поперек, а вдоль волокна. В то же время, усы , если научиться выделять их без повреждений, могли бы получить такое же применение, как низкомолекулярные линейные монокристаллы. [c.389]

ПВХ с эластомером может возникнуть межмОлекулярная или межструктурная пластификация, причем наибольший эффект повышения удельной ударной вязкости достигается у привитых сополимеров ПВХ с ограниченно совместимым каучуком ввиду образования наиболее рыхлой упаковки и увеличения гуковской упругости пачек. Такие привитые сополимеры служат своеобразной эластичной прокладкой между высокоорганизованными структурами и напоминают армированные пластики [c.79]

В армированных пластиках удается сочетать высокую прочность, характерную для волокнистых материалов, с упругостью, свойственной полимерам при этом волокно выполняет функцию армирующего материала, а полимер — роль связующего, служащего для передачи напряжения во время деформации образца от волокна к волокну и скрепляющего их между собой. Связующее, таким образом, обеспечивает большую одновременность работы всех волокон, более согласованное сопротивление разрыву, что и приводит к возрастанию прочности. Особенно велики подобные эффекты в тех случаях, когда волокна ориентированы в направлении деформирующего усилия параллельно друг другу, как, например, в СВАМе [55] (стекловолокнистый анизотропный материал), где прочность на разрыв достигает величины порядка 50 ООО кгс/см2 и даже выше. [c.473]

Клеи используются также для усиления существующих железобетонных конструкций, подвергаемых действию перерезывающих и изгибающих сил, динамических импульсных нагрузок и т. д. [92]. Усиление производится приклеиванием железобетонного или стального элемента. Подобное армирование дает значительный эффект. При работе таких конструкций в переменных температурно-влажностных условиях следует учитывать возможность снижения прочности соединений разнородных материалов. [c.80]

Недостатки простукивания - субъективность оценки результатов контроля и невысокая чувствительность -устраняются применением аппаратуры (МСК дефектоскопов) для анализа спектров и оценки их изменений. В изделиях ударно возбуждают изгибные упругие колебания, а получаемые акустические импульсы преобразуют в электрические сигналы и обрабатывают в электронном блоке. Колебания обычно возбуждают электромагнитными вибраторами, принимают - микрофонами или пьезоприемниками. В зоне дефекта спектр ударно возбуждаемого импульса меняется в результате изменения модулей механических импедансов Z для соответствующих составляющих спектра. Это меняет колебательные скорости данных составляющих и, следовательно, амплитуды связанных с ними электрических сигналов. Наиболее резкие изменения механического импеданса наблюдаются при совпадении спектральных составляющих с собственными частотами отделенных дефектами слоев. Диапазон рабочих частот определяется в основном параметрами ударного вибратора, свойствами контролируемого объекта и амплитудно-частотной характеристикой приемника упругих колебаний. Обычно его выбирают в пределах 0,3. .. 20 кГц. Для контроля изделий из глухих материалов с низкими модулями упругости достаточно частот до 4. .. 5 кГц изделия из более звонких материалов (например, металлов) обладают более широкими спектрами. В большинстве случаев дефекты увеличивают амплитуды спектральных составляющих, однако иногда, например в зонах ударного повреждения армированных пластиков, наблюдается обратный эффект. [c.272]

В настоящее время для получения наполненных и армированных полимеров широко применяются как полимерные порошкообразные (дисперсные) наполнители, так и полимерные армирующие материалы на основе синтетических волокон. Их использование обеспечивает определенные преимущества перед применением стекловолокнистых и других минеральных наполнителей повышенную ударную прочность, меньшую плотность, повышенную водостойкость и пр. Кроме того, коэффициенты термического расширения полимерных наполнителей и связующих очень близки, что создает дополнительный эффект упрочнения наполненной системы в результате снижения термических напряжений. Применение органических наполнителей дает также возможность использовать отходы, получаемые при переработке полимеров. [c.196]

Особенности структуры полимеров в поверхностных слоях и наличие границы раздела существенно отражаются как на условиях протекания химических реакций в самих полимерах (окисление, деструкции), так и на условиях образования полимерных молекул. Этот чисто- коллоидно-химический эффект особенно важен при получении армированных пластиков, при склеивании, формировании покрытий и других случаях протекания реакции образования полимеров на границе раздела. Реакции образования полимеров на границе раздела составляют самостоятельную область физико-химии поверхностных явлений в полимерах. В чем особенности этих процессов по сравнению с реакциями образования низкомолекулярных соединений в гетерогенных условиях [c.315]

Роль адгезионного взаимодействия в формировании свойств композиционного материала чрезвычайно велика и многогранна. Здесь мы коснемся только одной стороны проблемы — некоторых особенностей деформационных свойств комбинированных материалов, обусловленных адгезионным взаимодействием между компонентами. Приведем примеры аномальных свойств комбинированных материалов. Цилиндрические образцы из серебра, армированные стальной проволокой, обнаруживают способность к удлинению, в 2 раза превышающему расчетное [288, 289]. Композиция, состоящая из тонких слоев Ag и Си или РЬ и 2п, при растяжении гораздо прочнее любого из компонентов [288]. ]Механизм упрочнения объясняют блокировкой дислокаций у поверхности раздела [288]. Двуслойный пленочный материал из двух нленок полиэтилена, соединенных полиизобутиленом, имеет предел прочности при растяжении выше, чем одинарная пленка той же толщины [291, 292]. Эффект упрочнения в этом случае объясняют блокировкой опасных дефектов одного слоя бездефектными участками прилегающего второго слоя, приводящей к синхронной работе слоев материала и перераспределению напряжений [291—293, 390]. [c.195]

На рис. 3 показан эффект повышения предела прочности при изгибе при армировании стеклянным волокном термопластов, полученных методом литья под давлением. Верхнее значение предела прочности, составляюш ее 1400 кгс/см , при армировании возрастает почти в два раза. Упомянутый предел отмечен пунктирной линией. [c.274]

Термопласты. Эта область стекловолокнистых композиций получила широкое развитие в 60-тых годах. Потенциальные возможности материалов на основе термопластов безграничны из-за того, что они не требуют разработки новых технологических процессов формования изделий. Развитие здесь пойдет по пути подбора материалов с оптимальными свойствами. Если бы удалось предложить теоретическую модель упрочнения термопластов при армировании, было бы намного легче оценить их потенциальные возможности. Так, было бы возможно предсказать максимально достижимые значения прочности. По-видимому, такая модель для армированных термопластов может быть основана на теоретической схеме, предложенной для расчета эффекта упрочнения металлов нитями [5, 6] [c.281]

Более общие закономерности могут быть получены только на основе статистической теории прочности, основанной на использовании случайных величин и случайных функций. Такая теория позволила бы не только получить количественное выражение параметров неоднородности, описать масштабный эффект, но и установить зависимость прочностных и деформационных свойств материала от направления приложения нагрузки по отношению к направлению армирования в условиях сложного напряженного состояния. Основные принципы статистической теории прочности поликристаллических материалов и некоторые результаты ее применения изложены в работе . [c.114]

Статистическая природа прочности армированных пластиков обусловливает влияние масштабного фактора на прочность стекловолокнитов. При этом масштабный эффект у слоистых пластиков имеет анизотропный характер— изменение толщины образца влияет на прочность в большей степени, чем изменение ширины и длины (рис. .20). [c.148]

К клеевым соединениям на жестких полимерных клеях применима экспоненциальная зависимость напряжения от продолжительности пребывания под постоянной нагрузкой [1]. Основным отличием является необходимость учета остаточных напряжений, действующих на границе раздела фаз [2]. В большинстве случаев эти напряжения добавляются к внешней нагрузке и ускоряют разрушение соединения. Однако иногда они способствуют повышению несущей способности. Например, в соединениях труба в трубе усадочные и температурные (обычно при снижении температуры) напряжения увеличивают сдвигающие нагрузки. Такой же эффект наблюдается в композитах, армированных волокнами. С учетом сказанного выражение (2.4) приобретает вид [c.225]

Отверждение полиэфирных композиций сопровождается выделением большого количества тепла, поэтому на практике для уменьшения экзотермического эффекта материалы, армированные волокнами обычно изготавливают послойно. Отверждение при низкой температуре дает возможность изготавливать формы из любых имеющихся материалов, что дает большую экономию и расширяет возможности конструирования изделий. [c.378]

Хаотически армированные композиционные материалы характеризуются не только хрупким разрушением, но и макронеоднородностью структуры, что порождает существенное рассеивание прочностных характеристик этих материалов. Статистическая природа прочности в свою очередь приводит к тому, что наблюдается ясно выраженный масштабный эффект прочности (масштабный фактор). С увеличением размеров деталей в соответствии с концепцией наислабейшего звена [90—94] увеличивается вероятность появления наиболее опасного дефекта, определяющего прочность изделия, что обусловливает уменьшение среднего значения проч- [c.164]

Приведенные внутренние напряжения достигают наибольшего значения а м лри соприкосновении проводов по эмалевой изоляции, т. е. минимально возможном соотношении к1й ——1 и наименьшем значении а°м при соотношениях /г/ >1,5- -2, когда эффект взаимного влияния проводников практически не проявляется, а напряжения в промежутке соответствуют случаю одиночного армирования [57]. [c.91]

Отсутствие эффекта армирования при использовании тефлона подтверждается и данными рис. 10, на котором точки для наполненного и ненапалненного вулканизатов совпадают при любых заданных температурах и скоростях деформации. Отсутствие эффекта армирования связывается (с большой степенью вероятности) с пониженной адгезией на поверхности раздела фаз, вследствие чего на поверхности частиц наполнителя не происходит диссипации энергии. С другой стороны, модуль упругости этого наполнителя минимален по сравнению с модулями всех остальных исследованных полимеров, что позволяет ожидать пониженного эффекта армирования. Однако значение модуля упругости тефлона все же на несколько порядков выше (10 кгс/см2), чем полибутадиенового вулканизата при комнатных температурах ( 10 кгс/см ), поэтому весьма трудно предположить, что такое различие жесткости двух фаз не вызовет повышения предела прочности при суш,ествовании хорошей связи между матрицей и наполнителем. [c.104]

Важной проблемой является обеспечение хорошей адгезии связу-юш его полимера к поверхности стекла (рис. 10). В качестве меры адгезии может рассматриваться соотношение пределов прочности армированного и неармированного образцов. Для иллюстрации рассмотрим два различных полимера — полипропилен и найлон 6,6. Полипропилен принципиально трудно упрочнить из-за неполяр-ности его цепи и отсутствия реакционноспособных групп. Наоборот, найлон высокополярен и легко поддается упрочнению. Для использования в армированных компрзициях полипропилен подвергают специальной химической модификации [11, что заметно усиливает эффект армирования. [c.281]

Обеспечение максимальной прочности углерод-углеродных композиционных материалов (УУКМ) является одной из постоянно решаемых задач при их производстве. Здесь приведены результаты измеренных свойств УУКМ на образцах с матрицей из пироуглерода (ПУ) газофазного осаждения и углеродных нитей на основе гидратцеллюлозных (ГЦВ) и полиакрилонитрнльных (ПАН) исходных волокон. Материалы имели трехмерную (3D) ортогональную структуру армирования углеволокнистьк наполнителей (УВН). Для уточнения известного положительного эффекта воздействия на УВН галогенсодержащих соединений (ГСС) было оценено влияние таких соединений на свойства УУКМ, получаемых с их использованием. [c.214]

Рассмофенные выше фор.мулы для определения прочности композита справедливы, когда армирующие волокна непрерывны. Если же композит армирован короткими дискретными волокнами, то нужно учитывать так называемый концевой эффект , связанный с концентрацией напряжений. Для однонаправленных дискретных волокон, напряжение на каждом волокне вдоль его длины неравномерно, оно возрастает от конца к середине. Поэтому прочность при растяжении таких материалов зависит от относительной величины - средней длины волокна [c.86]

Общей особенностью всех волокон, используемых в композитах, является их малый диаметр [2]. Главной причиной использования волокон малого диаметра является способность многих материалов проявлять в таком виде чрезвычайно высокую прочность, что связано с масштабным эффекто.м . Поэтому все современные армированные пластики независимо от их состава содержат волокна диаметром не более 0,1 мм. Кроме того, малый диаметр волокна необходим для получения достаточно большой боковой поверхности, на которой происходит передача нагрузки от сравнительно непрочной и нежесткой матрицы к волокну, так как при большом диаметре сил адгезии недостаточно для передачи нагрузки между волокпамп. Основные с зой-ства наиболее перспективных неорганических волокон приведены в табл. 8.4. Как видно из этой таблицы, стеклянные волокна обладают сравнительно небольшим модулем, в то время как остальные волокна можно считать высокомодульными. В настоящее время на практике применяют стеклянные, борные и углеродные волокна, причем последние обладают наибольшей удельной жесткостью вследствие высокой плотности. [c.213]

Деформируемость и модуль упругосги армированных полимеров, а также распределение напряжений в них в значительной степени зависят от того, как расположены армирующие волокна (переплетение, перекрещивание, параллельная укладка), и, кроме того, от размеров и прочности волокон и силы их взаимодействия с полимером. Очевидно, что в ненаполненных полимерах роль армирующих материалов могут играть сами пачки, величина которых гораздо больше размеров макромолекул и которые состоят из того же вещества, что и окружающая их среда Таким эффектом самоармирования, по-видимому, объясняются высокая прочность и стойкость к удару некоторых химических волокон, поликарбонатов и т. д [c.441]

При использовании в качестве усиливающих материалов стеклянного волокна в виде ровницы, матов, тканей в механизме упрочнения большую роль играет структура армирующего материала, его прочностные свойства и ряд технологических факторов [1]. Однако эффекты усиления и в этом случае не могут быть сведены к чисто механическим факторам без учета роли связующего. В таких системах связующее обеспечивает равномерность нагружения и одновременность работы всех волокон в армированном полимере, склеивает волокна и защищает их от воздействия внешней среды [6]. В этом случае первостепенное значение имеют процессы адгезионного взаимодействия полимера и наполнителя. Усиление при использовании однонаправленного армирующего материала может быть объяснено следующим образом [6]. В процессе приложения нагрузки волокна удлиняются и одновременно испытывают поперечное сжатие. При деформации в клеящей среде волокно при поперечном сжатии должно по всей поверхности оторваться от окружающей его пленки или растянуть ее. Таким образом, удлинение при растяжении вызывает в плоскости, перпендикулярной приложенной силе, растягивающее напряжение, препятствующее удлинению волокна. Это напряжение определяется адгезией смолы к поверхности и свойствами самой клеящей среды. Таким образом, при деформации для разрушения структуры необходимо преодолеть не только суммарную прочность армирующих волокон, но и силы, препятствующие поперечному сжатию, которые тем больше, чем прочнее адгезионная связь и чем больше упругие свойства клеящей среды. При этом предполагается, что смола сильно упрочняется в тонких слоях. [c.274]

В заключение отметим, что эффекты аномально высокой деформируемости пленки совместно с подложкой и повышение при этом механических характеристик выявляют, таким образом, потенциальные резервы адгезионных соединений и представляют не только теоретический, но и значительный практический интерес. Несомненно, это важно для самых различных комбинированных материалов. Можно ожидать проявления таких эффектов и в случае применения лакокрасочных и защитных покрытий на различных подложках и в системах, армированных разными материалами (например, в резинокордных конструкциях). Конечно, механизмы деформации адгезионных соединений могут различаться, но принциииально важным остается одно обстоятельство потенциальные возможности работающих совместно материалов выявляются при наличии адгезионной связи между ними [308, 309]. [c.201]

Однако трудно ожидать большого эффекта при борьбе с коррозией даже при массовом производстве микровоска. Во-первых, церезинопарафиновые смеси, высокополимерные пленки и армированные бумаги Мало уступают по основным свойствам покрытиям с микровоском. Во-вторых, главной проблемой в настоящее время является защита от коррозии изделий, которые нельзя положить в ящик например, сельскохозяйственной техники). В-третьих, защита ми-кровосками является все-таки пассивной, требует осторожного обращения с упакованным изделием и применима далеко не всегда. [c.50]

Реактопласты. Широкое применение в авиастроении армированных пластиков обусловлено прежде всего их высокой уд. прочностью, а также термостойкостью. Первые попытки применить стеклопластик вместо металла в конструкции передней части авиационных реактивных двигателей, детали к-рых подвержены длительному воздействию темп-р от 100 °С до 300 °С, относятся к началу 50-х гг. Первоначальные разработки ограничивались газотурбинными двигателями самолетов вертикального взлета и посадки, для к-рых увеличение тяговооруженности (отношение тяги к массе) особенно важно. Согласно расчетам, прп замене металла на углеродо- и боропластпк тяговооруженность подъемных авиационных двигателей удастся повысить до 4 кн/кг (400 кгс кг). Значительный эффект м. б. получен и в маршевых реактивных двигателях. [c.453]

Наряду с металлизирован-пыми текстолитами, сформированными с иснользованнем связующих на основе термореактивных смол разработан ряд слоистых пластиков аналогичного назначения, в которых в качестве адгезива для пропитки и соединения слоев металлизированной углеродной ткани используют политетрафторэтилен. Так, в [44] описан такой пластик, армированный углеродной тканью с металлическим покрытием из никеля. Волокна ткани имеют диаметр от 5 до 15 мкм и модуль упругости 84-10 МПа. Толщина металлического покрытия составляет 0,2—2 мкм. Материал отличается хорошей тенлоироводностью, низким коэффициентом трения (0,05—0,07) и высокой износостойкостью (1,2-10 ). Наибольший эффект достигается, когда углеродные волокна в пластике расположены перпендикулярно поверхности трения. [c.101]

Механические характеристики самих связующих при растяжении, за исключением деформации разрыва, оказались близкими. Так, для ЭРНК Ос=45 (МПа, 0=4540 М Па, ес=0,90% Для Р-2М огс = 50 МПа, с=5000 МПа, ес=1,4%. Поэтому для хаотически армированных композиций эффекта повышения прочности за счет применения связующего ЭРНК не обнаружено, по-видимому, из-за меньшей его деформации разрыва по сравнению с Р-2М. [c.147]

В последние годы стеклотекстолитовые трубки и цилиндры начали активно вытесняться специальными электроизоляционными стеклопластиковымн трубами, армированными первичными стеклянными нитями, имеющими при меньшей стоимости более высокие механические н электрические показатели. Применение этих труб диаметром от 35 до 700 мм и длиной до 6 м дает значительный экономический эффект. Так, стеклопластиковые трубы диаметром 270 мм длиной от 1,5 до 6 м, использованные взамен стеклотекстолитовых цилиндров марки ЦСЭВ, для газонаполненных вводов высоковольтных воздушных выключателей серии ВВБ, позволяют получить годовой экономический эффект в расчете на один выключатель не менее 1,4 тыс. руб. [3]. [c.351]

Теоретические и экспериментальные исследования аналогичных систем — стеклопластиков показывают, что внутренние напряжения могут быть соизмеримы с когезионной и адгезионной прочностью полимеров, достаточной для их растрескивания и расслоения. При близком расположении армирующих стержней (в нашем случае проводников) возникает эффект взаимного влияния и сумхмарная кривая 3 напряжений (рис. 3-3), действующих в полимере в сечении ВС, может быть определена как сумма ординат кривых 1 и 2, представляющих распределения напряжений для одиночного армирования [c.72]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология