Пластмассы с волокнистым наполнителем

Органоволокниты — композиционные материалы, состоящие из полимерного связующего вещества и синтетических волокон в ка­честве упрочнителей. В комбинированных материалах наряду с син­тетическими волокнами применяют минеральные (стеклянные, карбо- и бороволокна). Такие материалы обладают большей прочностью и жесткостью.

Структура органоволокнитов бездефектна, а пористость не превышает 1...3%, что обеспечивается диффузией компонентов и химическим взаимодействием между ними. Такая структура обеспечи­вает стабильность механических свойств органоволокнитов при рез­ком перепаде температур, действии ударных и циклических нагрузок. Органоволокниты обладают малой плотностью (1200... 1400 кг/м³), пределом прочности при растяжении 300...3000 МПа, сравни­тельно высокими удельной прочностью и жесткостью (Е = 13... 100 ГПа). Ударная вязкость высокая (400...700 кДж/м²). Органоволокни­ты имеют значительную длительность ресурса и надежность эксплуа­тации изделий при воздействиях механических, акустических и виб­рационных ударов. Они обладают высокими диэлектрическими свой­ства и низкой теплопроводностью. Большинство органоволокнитов может длительно работать при температуре 100... 150°С (до 200..300°С): отличаются низкими показателями горючести и дымовыделения. Ор­гановолокниты устойчивы в агрессивных средах и во влажном тро­пическом климате. Недостатком этих материалов являются сравни­тельно низкая прочность при сжатии и высокая ползучесть (особенно для эластичных волокон).

Органоволокниты применяют в качестве изоляционного и конструк­ционного материала в электро- и радиопромышленности, авиационной технике и машиностроении; из них изготовляют трубы, емкости для реак­тивов, покрытия корпусов судов и др.

Карбоволокниты — композиционные материалы на основе по­лимерного связующего (матрицы) и упрочнителей в виде углеродных волокон. Допускается совместное использование углеродных и стек­лянных волокон — карбостекловолокнитов.

В качестве матрицы используются: синтетические полимеры (полимерные карбоволокниты); синтетические полимеры, подвергну­тые пиролизу (коксованные карбоволокниты); пиролитический углерод (пироуглеродные карбоволокниты).

Бороволокниты — композиционные материалы на основе по­лимерного связующего вещества и упрочнителя — борных волокон. Иногда в качестве упрочнителя применяют комплексные боростеклониты, где несколько параллельных борных волокон оплетаются стекло­нитью, придающей формоустойчивость и улучшающей технологические свойства материала. В качестве связующего вещества используют эпок­сидные, полиэфирные, фенолформальдегидные и другие смолы.

Ячеистая микроструктура борных волокон обеспечивает высо­кую прочность при сдвиге на границе раздела с матрицей.

Бороволокниты обладают повышенной теплопроводностью и электропроводностью, высокими сопротивлениями устало­сти, стойки к воздействию радиации, воды, органических раствори­телей и горюче-смазочных материалов. Изделия из бороволокнитов обладают хорошей работоспо­собностью в условиях повышенных температур. Они применяются в авиационной и космической технике (профили, панели, роторы и ло­патки компрессоров, лопасти винтов и трансмиссионные валы верто­летов и др.).