Cтраница 3
Большая часть выпускаемых металлических волокон предназначена для усиления пластмасс, керамики, асбеста и металлов. При этом они используются в виде шерсти, штапеля, моноволокон, нитей, а также войлока. Армирование пластмасс дает возможность получать материалы с более Высокой прочностью по сравнению со стеклопластиками, повышенной термостойкостью, лучшей размерной стабильностью и другими ценными эксплуатационными свойствами. Недостатком металлических волокон является высокая плотность. [31]
Наиболее перспективной областью использования текстильных стекловолокон является армирование пластмасс. Предполагают, что в последующие 10 лет их применение в этой области будет возрастать на - 42 % в год. Для армирования пластмасс стекловолокна применяют в различном виде ( штапель, стекловата, стекломаты, стеклоткани, специально приготовленные ровницы) в зависимости от назначения стеклопластиков. В качестве связующих используют полиэфиры, полиамиды, эпоксидные, фенольные, меламиновые, силиконовые смолы и др. Наиболее широко для этой цели применяют полиэфиры и эпоксидные смолы; в производстве армированных пластмасс расходуется - 90 % выпускаемых полиэфиров. [32]
Обычные неармированные пластмассы имеют низкую прочность и малую температуростойкость. При армировании пластмасс стеклянным волокном не только устраняются указанные недостатки, но полученные стеклопластики приобретают ряд ценных свойств и превосходят по этим свойствам конструкционные стали и другие сплавы. К таким свойствам относятся: малая плотность, большое сопротивление растяжению, большая ударная вязкость, коррозионная стойкость, антимагнитные свойства, локальность разрушения пораженного участка, высокое сопротивление сжатию. Если к этому добавить постоянство размеров стеклопластиков, температуростойкость, свето-прозрачность и высокие диэлектрические свойства, то становится понятной исключительно высокая эффективность использования стеклопластиков, позволяющая решать новые технические задачи, которые невыполнимы при применении других материалов. [33]
Приведенные выводы не распространяются на более вязкие материалы с К 1 кГсм / см2; их прочность можно определять, испытывая гладкие образцы при статической нагрузке, так как они обладают невысокой чувствительностью к дефектам. Исходные трещины в этих материалах могут не развиваться. Наличие наполнителя или армирование пластмассы, как правило, должно значительно повышать удельную работу К - В соответствии с этим материалы с наполнителем обладают более низкой чувствительностью к надрезам и дефектам и развитие трещин нельзя определять, пользуясь критерием 02 / const, полученным для хрупких квазиоднородных термопластических материалов. [34]
Чтобы смягчить влияние отмеченных факторов, пластмассы армируют различными волокнистыми материалами. В зависимости от расположения армирующие волокна радикально повышают прочность материала. Наибольшую эффективность получают при армировании пластмасс с помощью стеклянного волокна. Такое армирование позволяет получать высокопрочные материалы стеклопластики. [35]
Чтобы смягчить влияние отмеченных факторов, пластмассы армируют различными волокнистыми материалами. В зависимости от расположения армирующие волокна радикально повышают прочность материала. Наибольшую эффективность получают при армировании пластмасс с помощью стеклянного волокна. Такое армирование позволяет получать высокопрочные материалы - стеклопластики. [36]
Однако поверхность углеродных волокон, образовавшихся в процессе карбонизации или графити-зации, характеризуется слабой адгезией к ней полимерной матрицы. Следовательно, при использовании углеродных волокон для армирования пластмасс необходимо проводить обработку их поверхности с целью повышения адгезии. Обработка поверхности представляет собой обычно слабое окисление поверхности волокон, не снижающее их прочностных характеристик. [37]
Однако поверхность углеродных волокон, образовавшихся в процессе карбонизации или графити-зации, характеризуется слабой адгезией к ней полимерной матрицы. Следовательно, при использовании углеродных волокон для армирования пластмасс необходимо проводить обработку их поверхности с целью повышения адгезии. Обработка поверхности представляет собой обычно слабое окисление поверхности волокон, не снижающее их прочностных характеристик. [38]
Поликристаллические неорганические волокна получают в больших количествах. Малая плотность, высокая прочность и химическая стойкость углеродных, борных, стеклянных, карбидокремниевых, кварцевых и других волокон позволяют широко использовать их для армирования пластмасс. [39]
Более толстые волокна, применяемые для производства стекловой-лока ( стекломата), вырабатывают из стекла, содержащего большое количество окиси натрия, что делает его более деше - вым и легкоплавким, но ухудшает диэлектрические свойства полученного на его основе стеклопласта. Из штапельного волокна получают нетканый рулонный материал, маты и плиты различной толщины и жесткости. Из стекловолокна получают непрерывную первичную стеклонить для жгута, крученую стеклонить ( пряжу) со средним диаметром 3 - 12 мк, стеклоленту и стеклоткань ( армирующие наполнители для пластмасс), стеклянный шпон для стеклофанеры, рогожку-холст для армирования пластмасс, стеклянную вату и маты для тепло - и звуко изоляции. [40]
При понижении температуры вязкость и пластичность большей части пластмасс уменьшается, а прочность и твердость увеличивается. Политрифторхлорэтилен ( Кель-эф) имеет аморфную структуру и поэтому сохраняет хорошую пластичность в условиях глубокого холода. В ряде случаев Кель-эф применяют для герметизации оборудования. Текстолит и генитакс при низких температурах обладают высокими механическими свойствами. Для них так же как и для стеклопластиков, особенно важна ориентация волокон и слоев бумаги ( ткани), составляющих наполнитель. Особенно хорошими свойствами при низких температурах характеризуются пластмассы, армированные стекловолокном. Предел прочности в направлении, параллельном волокнам, при низких температурах возрастает, а модуль упругости сохраняет практически постоянное значение. В результате армирования пластмасс стекловолокном улучшается также сопротивляемость материала резким температурным колебаниям. [41]