Вискеризация

При сжатии показало, что эта характеристика непосредственно связана с адгезией волокна к матрице и углом между направлением приложенной нагрузки и направлением армирования [95, 126]. Прочность углепластиков к сжимающим нагрузкам может быть повышена путем поверхностной обработки или вискеризации волокон [126 2, с. 214] или применения углеродных волокон большого диаметра [127]. Так, в случае обработанного углеродного волокна прочность при сжатии углепластика при увеличении содержания волокна в композите повышается с 40 до 130 кг/мм , в то время как для необработанного она в этих же условиях остается на уровне 30 кг/мм . Процесс разрушения отдельных углеродных волокон при осевом сжатии подробно исследован в работе [128] при этом было показано, что у высокомодульных волокон при сжатии наблюдается продольное растрескивание, которое отсутствует у средне- и низкомодульных волокон. [c.174]

Эффективным методом повышения Тсд является вискеризация, которая может осуществляться двумя способами выращиванием усов на волокне или введением усов в матрицу более рационален первый способ. Как отмечается в работе [20], рост усов начинается в наименее упорядоченных участках углеродного волокна. В этом сообщении, а также в работе [21] указывается, что вискеризация приводит к значительному повышению не только Тсд, но и модуля Юнга, модуля сдвига и прочности углепластика. [c.322]

Влияние вискеризации на механические свойства пластика показано на рис. 5.7 [3]. Оптимальное содержание монокристаллов в пластике не должно превышать 8—13% (об.). [c.322]

Из двух рассматриваемых методов повышения Тсд более эффективна вискеризация, но окисление, особенно кислородом воздуха, значительно проще и дешевле. [c.322]

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]

Значительный интерес представляют наращивание нитевидных кристаллов (усов или вискеров) на поверхности непрерывных углеродных волокон. Этот процесс предназначен для улучшения адгезии углеродных непрерывных волокон в композиционных материалах [41] и носит название вискеризация . Основная трудность вискеризации заключается в необходимости роста именно нитевидных кристаллов, а не покрытии волокна слоем пироуглерода. Оптические методы нагрева в связи с этим обладают определенными преимуществами. На рис. 20 и 21 показаны вискеризованные волокна. Диаметр исходного волокна равен 6 мкм. Дифракция электронов позволила установить, что, наряду с графитом, на углеродных волокнах выделяется карбин [421, а также неидентифицированные углеродные фазы. В табл. 1 приведены результаты расчета некоторых электронограмм. [c.48]

Недостатки У.— сравнительно низкая ударная вязкость, невысокая прочность при сдвиге, низкие прочности при сжатии и поперечном отрыве, низкий модуль лри сдвиге. Прочность при сдвиге для высокомодульных У. составляет ок. ЪОМн/м (3,0 кгс/л ж ), для низкомодульных — ок. 90 Мн/м (9,0 кгс/мм ). Для повышения прочности и модуля при сдвиге поверхность углеродных волокон модифицируют прививкой химич. соединений с активными функциональными группами, окислением в кислородсодержаш ей газовой среде или в среде жидких химич. реагентов, вискеризацией (вор-серизацией) нитевидными кристаллами (табл. 4). [c.339]

Повышение межслоевой прочности пластика достигается двумя путями подготовкой поверхности волокна и вискеризацией. На Тсд, по-видимому, влияют следующие факторы поверхность (ее характер и величина), структура волокна и наличие реакционноспособных функциональных групп. Базисные плоскости волокна имеют малую поверхностную энергию и низкую реакционную способность. Наличие дефекта б л и ц а 5.2. Усталостные свойства эпоксиуглепластиков [c.319]

Одной из очень интересных морфологических форм углерода являются графитовые нитевидные кристаллы (усы), впервые полученные Бэконом [9] в электрической дуге. Нитевидные кристаллы разных веществ привлекают внимание исследователей ввиду их удивительной прочности, приближающейся к теоретической [29], и связанными с этим перспективами практического использования [30]. Основным способом получения графитовых нитевидных кристаллов является метод пиролиза из различных газов [23, 31—33]. Весьма перспективным методом получения графитовых усов, примененным в работе [33], является лучистый (радиационный) нагрев. В качестве источника нагрева использовалась установка радиационного нагрева на основе ксеноновой лампы высокого давления [34] и инфракрасный лазер непрерывного действия с длиной волны 10,6 мкм. Нитевидные кристаллы были получены из различных газов как нри стапионарном, так и при импульсном нагреве. Было обнаружено, что создание периодических импульсов пересыщения способствует росту графитовых усов. Скорость роста графитовых усов значительно превышает скорость роста пироуглерода, что связано с ориентацией базисных плоскостей углерода вдоль направления роста. Всякие неоднородности подложки способствуют росту на них нитевидных кристаллов. При использовании импульсного пересыщения нитевидные кристаллы, выращенные па металлической подложке, не имели включеншт, но форма их была самой разнообразной. Следует отметить, что нри вискеризации непрерывных углеродных волокон был обнаружен помимо графита и альфа-карбин [33]. Графитовые нитевидные кристаллы имели очень высокую прочность. Так, прочность на разрыв графитовых усов диаметром 0,1 м.км составляла 1500 кг мм . [c.27]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология