Стеклопластики

Стеклопластики — это ПКМ, содержащие в качестве наполнителя стеклянные волокна. Стеклопластики — одни из первых конструкционных материалов на полимерной основе. Они наиболее полно изучены, их давно применяют в промышленности. В на­стоящее время выпускают стеклопластики с ориентиро­ванным (однонаправленным и перекрестным) и неориен­тированным (хаотичным) расположением волокон. В пер­вом случае в качестве арматуры используют непрерыв­ные, во втором — дискретные (рубленые или штапель­ные) волокна. Стекловолокно может иметь круглое или профильное сечение, быть сплошным или полым.

Ориентированные стеклопластики.

Однонаправленные стеклопластики получают формованием набора слоев стеклошпона или намоткой па оправку пропитанных стеклян­ных жгутов. Характерный пример однонаправленного стеклопластика—стекловолокнистый анизотропный ма­териал СВАМ.

Наибольшую прочность и жесткость однонаправлен­ные стеклопластики имеют вдоль волокон. При растяжении, сжатии и изгибе в этом направлении их поведение можно с достаточной для практики достоверностью опи­сать законом Гука вплоть до разрушения. Прочность и модуль Юнга с увеличением объемной доли волокон растут по закону аддитивности, однако существует и максимальная объемная концентрация Vmax, которая обес­печивает получение максимума прочности (табл. 17). Для рассматриваемого в табл. 17 стеклопластика Vmax -; = 65,7 об. %. При большем наполнении волокнами резко возрастает пористость связующего, что приводит к неравномерности пагруженин волокон и большому разбросу свойств пластика. Величина ]/111ах определя­ется технологией изготовления, видом наполнителя и связующего, их взаимодействием.

Таблица 17. Влияние степени наполнения на прочность при растяжении однонаправленного стеклопластика

Плотность пластика, кг/м3 Весовая доля свя­зующего, % Объёмная доли, %. Разрушающее напря­жение при растяжении, кгс/мм2.
    напол­нителя связую­щего пор пластика волокон в пластике
1900 1920 2020 2000 2020 2000 1880 29,5 25,7 22,0 20,0 17,6 15,6 11,3 52,6 56.2 02,0 02,5 65,7 66,5 65,5 47,2 41.5 37,4 34,6 30,1 26,2 17,9 0,2 2.3 0,6 2,9 4,2 7,3 16,6 147 151 177 109 180 173 146 280 268 284 270 274 260 223

Примечание. Связующее — ЭДТ-10, наполнитель — пер­вичная стеклонить беещелочного алюмобороенликатного состава, замасливатель — парафиновая эмульсия.

Использование высокопрочных стеклянных волокон марок Е и ВМ-1 позволяет получить прочность однона­правленных стеклопластиков в направлении волокон 160—210 кгс/мм2, при этом удельная прочность в не­сколько раз выше, а удельный модуль имеет примерно

Таблица 18

Физико-механические характеристики некоторых конструкционных

материалов

    Разру­шаю­щее Модуль    
Материал 11лот-ноегь, кг/м:| напря­жение при упру­гости при растяже- --рх т XI О—'' В т
    растя- нии В   см
    жении кгс/мм2 кгс/мм2    
Однопапрапленны м стекло-          
пластик на основе:          
волокна Е     5 600 7G  
волокна РМ-1     7 000    
Ортогонально-перекрестный          
стеклопластик СВЛМ (во-          
локно Е)          
10:1     5 400    
1: 1     3 500    
Стеклотекстолит на ос-          
нове волокна ВМ-1     3 700    
Сталь ЗОХГСА     21 000    
Дуралюмин Д16     7 200    

Отечественная промышленность выпускает также стеклопластики на основе матов (стеклохолстов) из хаотично расположенных нитей или штапельных волокон, скрепленных между собой механи­чески (прошивкой) либо с помощью различных эмульсий и смол. Маты совместно со связующим подвергают контактному или вакуумному формованию. Такие сте­клопластики самые дешевые.

К неориентированным стеклопластикам относятся также материалы, получаемые одновременным напыле­нием рубленых волокон и связующего па форму. Такая технология позволяет механизировать получение заго­товок и снизить стоимость ПКМ.

Неориентированные пластики применяют в произ­водстве светопрозрачных покрытий для теплиц, корпу­сов лодок, катеров, автомобилей, мебели, дачных доми­ков, покрытий полов, облицовки бетонных и железобе­тонных конструкций, силовых деталей электрооборудо­вания и др.

Один из существенных недостатков ориентированных пластиков — их низкая прочность при межслоевом сдвиге. Этот недостаток в значительной степени преодо­лен в стеклопластиках с пространственным армирова­нием. Получают его, применяя в качестве наполнителя многослойные пространственно сшитые стеклоткани. При этом сдвиговая прочность КМ возрастает в 2—2,5 раза, но из-за существенного искривления волокон уменьша­ется прочность при растяжении.

Углепластики — это ПКМ, содержащие в качестве наполнителя углеродные волокна. В литературе угле­пластики называют также карбоволокнитами, карбо-пластами и углеродопластамп.

Как уже упоминалось (гл. III), углеродные волокна получают пиролизом органических волокон (целлюлоз­ных, полиакрилнитрильных, волокон из смол и пеков) в инертной среде. В зависимости от температуры нагрева исходных волокон получают низко- или высокомодуль­ные углеродные волокна, которые выпускают в виде жгутов и лент различной ширины.

Углепластики с низкомодульными волокнами в ка­честве конструкционных не используют. Из них изготов­ляют токопроводящие, теплозащитные и антифрикцион­ные материалы. Конструкционные углепластики содержат в качестве наполнителя высокомодульные (с модулем Юнга 15 000— 50 000 кгс/мм2) и высокопрочные и > 150 кгс/мм2) углеродные волокна. С в о й с т в а таких угле­пластиков и рассматривает этот раздел.

Для конструкционных углепластиков характерны низкая плотность, высокий модуль упругости, проч­ность, термостойкость, низкий коэффициент линейного расширения, высокие тепло- и электропроводность.

Свойства углепластиков определяются материалом связующего, свойствами, концентрацией и ориентацией волокон. Углепластики на основе эпоксидных смол имеют высокие характеристики прочности при темпера­турах ниже 200"С (табл. 20). Эти ПКМ чаще всего изго­товляют из препрегов, выпускаемых в виде лент различ­ной ширины. Прочность при растяжении и изгибе для однонаправленных углепластиков может составлять 100—160 кгс/мм'", а модуль упругости — 10 000... 25 000 кгс/мм2 и более. По удельной прочности и жестко­сти углепластики оставляют далеко позади стеклоплас­тики, сталь, алюминиевые и титановые сплавы.

Таблица 19 Физико-механические свойства некоторых отечественных прессволокнитов

Показатели     Величины для    
АГ-4В 33-18В \ П-5-2 КМС-9 РТП-170 РТП-200
Плотность, кг/м3 1700— 1900   1700— 1800 1600—1900 1700—1850 1750— 1850
Разрушающее напряжение,            
кге/мм2, при            
растяжении   13— 18 1,5— 1,8
изгибе            
сжатии            
Ударная вязкость, кгс • см/см2            
Удельное электрическое сопро-            
тивление            
поверхностное, Ом т12 1014 1013 1013 1012 1014
объемное, Ом м ю10 К)12 ю11 1011 1010 1012
Электрическая прочность, МВ/м       4,5 6,0
Водопоглощение за 24 ч, % 0,2 0,03 2,0 0,13
Коэффициент термического ли-            
нейного расширения X Ю5, 1/°С 1 — 1,5 5,7 — 7,4 2,3
Усадка при формовании, % 0,15 0,5 0,1 0,2 — 0,3

Таблица 20

Свойства 1!Ысок()М(>ду.и1>ных и высокопрочных эпоксидных углепластиков

Показатели Всличппм для материала
  ш.ц-сжчмодуль- ш.южшфоч-
Плотность, кг/м:| Прочность, кгс/мм3, при растяжении, изгибе сжатии меж ел oilпом сд виге Модуль упругости, кгс/мм2, при растяжении, изгибе Усталостная прочность при изгибе на базе К)7 циклоп, кгс,'мм- 18 000 !500 !1 000

В углепластиках, предназначенных для длительной работы при температурах до 250СС, используют феноль-ные, до 300СС — кремнийоргаиические и до 330ГС — полиимидные связующие. Разрабатываются связующие с рабочими температурами до 4171С.

Ещё более выраженным, чем у стеклопластиков, недостаткос углепластиков является низкая прочность при межслоевом сдвиге. Это связано со слабой адгезией полимеров к углеродным волокнам. Чтобы повысить адгезию, используют несколько способов: травление по­верхности волокон окислителями (например, азотной кислотой); выжигание замасливателя; аппретирование; предварительное покрытие волокон тонким слоем сма­чивающего их мономера; вискеризацию — выращивание усов на углеродных волокнах. (Углепластики, в которых кроме ориентированных непрерывных волокон в каче­стве наполнителя используются усы, называют виске-ризованными, или ворсеризованными). Применение этих методов позволяет повысить прочность при межслойном сдвиге до 10 кгс/мм2 и увеличить прочность при сжа­тии, которая непосредственно связана со сдвиговой прочностью ПКМ.

Анизотропия свойств у углепластиков выражена ещё более резко, чем у стеклопластиков. Связано это с тем, что отношение моду.чей упругости наполнителя и связующего у углепластиков (100 и более) существенно выше, чем у стеклопластиков (— 20—.'Ю). Кроме того, для углепластиков характерно наличие разницы между упругими свойствами самих волокон вдоль оси и перпен­дикулярно к ней, что приводит к дополнительной анизо­тропии. Обычно в конструкциях нужна меньшая анизо­тропия механических характеристик, и тогда используют перекрестно армированные материалы. Меняя объемнее содержание волокон и текстуру ПКМ, можно изменять свойства композиций в очень широких пределах (табл. 21).

Углепластики отличает высокое сопротивление уста­лостным нагрузкам. По величине предела выносливости на единицу массы углепластики значительно превосхо­дят стеклопластики и многие металлы. Одна из причин этого — меньшая, чем, например, у стеклопластиков, деформация при одинаковом уровне напряжений, сни­жающая растрескивание полимерной матрицы. Кроме того, высокая теплопроводность углеродных волокон спо­собствует рассеиванию энергии колебаний, что снижает саморазогрев материала за счет сил внутреннего трения.

Ценное свойство углепластиков — их высокая демп­фирующая способность и вибропрочность. По этим пока-зателям углепластики превосходят металлы и некоторые другие конструкционные материалы. Регулировать демп­фирующую способность можно, изменяя угол между направлениями армирования и приложения нагрузки. Максимум логарифмического декремента затухании приходится на углы 15—30°. Сочетание высокой жесткости, усталостной и вибра­ционной прочности делает углепластики перспективным материалом для конструкций, которые работают в усло­виях возможного возникновении флаттера (сбпншкн самолетов, лопатки вентиляторов двигателей и т. п.), и для других деталей летательных аппаратов.

Коэффициент линейного расширения высокомодуль­ных однонаправленных углепластиков в продольном на­правлении близок к нулю, а в интервале 120—200°С даже отрицателен (—0,5 ■ 10~° 1/°С). Поэтому размеры изделий из углепластика при нагреве и охлаждении изменяются очень мало.

Углепластики обладают довольно высокой электро­проводностью, что позволяет применять их как антиста­тические и электрообогревающне материалы.

В некоторых случаях применение в качестве напол­нителя только углеродных волокон не обеспечивает не­обходимую вязкость, эрозионную стойкость, прочность при сжатии, растяжении и сдвиге. Тогда связующие совместно армируют углеродными и стеклянными или углеродными и борными волокнами. Комбинированное армирование позволяет расширить диапазон значении прочности, жесткости и плотности ПКМ. Полимерные материалы, армированные углеродными п стеклянными волокнами, называют цглестсклопластиками или карбо-стекловолокншпами. Полимерные материалы, в кото­рых в качестве наполнителя используются углеродные и борные волокна, называют углеборопластиками или карбобороволокншпами.

При м с и я ю т с я у г л с и л а с т и к и в пер­вую очередь в таких отраслях новой техники, как кос­монавтика, авиация и ядерная техника. Именно здесь нужны материалы с высокой прочностью п жесткостью при низкой плотности. Кроме того, относительно высо­кая (по сравнению со стеклопластиками и металлами) стоимость этих ПКМ, обусловленная недостаточно боль­шими пока масштабами производства, для этих областей промышленности не становится препятствием.

Из углепластиков изготовляют конструкции, работа­ющие на устойчивость под воздействием внешнего изги­бающего момента, давления или осевого сжатия. Это ло­пасти несущего винта вертолетов; корпусы компрессора н вентилятора, вентиляторные лопатки; диски статора и ротора компрессора низкого давления авиационных двигателей. Применение в этих узлах углепластиков взамен металлов позволяет на 15—20% снизить массу двигателя. Замена металлических нервюр, стрингеров, лонжеронов, закрылков углепластиковыми снижает массу конструкций на 30—50%. Из ориентированных углепластиков изготовляют балки для пола кабин само­летов, крышки люков, закыш.оикп крыльев.

В космической технике углепластики применяют для панелей солнечных батарей, баллонов высокого давле­ния, теплозащитных покрытии.

ПКМ с углеродными волокнами используют в каче­стве конструкционных радиан поп но-стойких материалов для рентгеновской аппаратуры и космических приборов, изготовления контейнеров, используемых в ядерных экспериментах (графит имеет малое сечение захвата нейтронов).

Химическая стойкость углепластиков позволяет при­менять их в производстве кислотостойких насосов, уплотнений н т. д.

Углеродные волокна имеют низкий коэффициент трения, и это дает возможность использовать их в ка­честве наполнителя для различных связующих, из ко­торых делают подшипники, прокладки, втулки, шес­терни.

Боропластики (бороволокниты)—это ПКМ, в кото­рых как арматуру используют борные волокна.

Диаметр борных волокон 90—150 мкм, в то время как диаметр элементарных углеродных волокон 5—7 мкм. Борную арматуру применяют в виде элементарных ни­тей, однонаправленных лент различной ширины, листо­вого шпона и тканей.

Свойства. Плотность бэропластиков 2000— 2200 кг/м3 — выше, чем углепластиков. Но большой диаметр волокон обеспечивает большую устойчивость изделий из них под действием сжимающих нагрузок. Прочность боропластиков при сжатии на 20—30% выше, чем при растяжении, тогда как у углепластиков наблю­дается обратное явление. Различие в прочности бороплас­тиков при сжатии и растяжении связано с тем, что имею­щиеся на поверхности волокон дефекты по-разному ведут себя под действием сжимающих и растягивающих па-грузок. Наибольшую прочность и жесткость удается реали­зовать в однонаправленных боропластиках вдоль оси волокон (табл. 22). Прочность и модуль Юнга ПКМ с увеличением объем-нон концентрации борных волокон линейно возрастают, достигая максимального значения при наполнении 65— 70 об. %, тогда как у углепластиков оптимальная кон­центрация волокон иа 5—10 об.% ниже.

Если связующее отверждено не по оптимальным ре­жимам и в нем есть поры, прочность такого боропластика при растяжении, сжатии и сдвиге резко снижена. Существенно ухудшаются прочностные свойства в на­правлении армирования и если имеются искривления волокон.

Недостатком однонаправленных боропластпков, как и других ПКМ с такой текстурой, является низкая проч­ность и жесткость в направлениях, перпендикулярных к оси волокон. Чтобы повысить эти характеристики, ис­пользуют перекрестное армирование с расположением слоев под углами 90, 60 и 45°. Перекрестно армирован­ные боропластики имеют меньшую анизотропию свойств. Так, если у однонаправленных бороволокнитов отноше­ние модулей упругости в направлении армирования и в перпендикулярном к нему направлении составляет 8—10, то жесткость ПКМ с текстурой 1: 1 или 1:1:1 (армирование под углом 60°) одинакова в двух вза­имно перпендикулярных направлениях. Однако у таких материалов модуль Юнга почти в два раза меньше, чем у однонаправленных вдоль осп армирования.

Таблица 22 Свойства однонаправленных боропластиков

Показатели Разрушающее напряжение при раС-ТЯЖгНПИ ДЛИ ПО.ЮКОН С
ц) и 200:- 2,4(1 кге/мм2 U„)n ет 280-^-350 кгс/мм2
при температуре
20°С 2 ОСС 20"С 200°С
Разрушающее напряжение, ктс/мм2, при растяжении сжатии изгибе сдвиге Модуль упругости, ктс/мм", при растяжении сдвиге Относительное удлинение при разрыве, % Ползучесть при растяжении (напряжение 50 ктс/мм2), % Длительная прочность (500 ч), ктс/мм2 Предел выносливости при изгибе па базе 107 циклон, к гс/мм2 Ударная вязкость, к re ■ см/см2 Логарифмический декремент затухания колебании, % Коэффициент I lyaccona 4,5 21 000 030 0,0—0,7 0,25 30 45 0,5 0,24 2,5 20 700 400 0,1 (i* 84 3,2 ПО 175 25 000 080 0,35 0,22 40 00 0,5 0,22 98 102 170 '1,5 24 000 510 0,45 0,3 3,5
           

Примечание. Отмеченная звездочкой величина наблю­далась при напряжении 20 кгс/мм2

ПКМ с борными волокнами имеют высокие значения предела усталостной прочности, который очень слабо зависит от температуры испытаний в пределах работо­способности связующего. Сочетание хороших демпфиру­ющих характеристик с повышенной усталостно]! проч­ностью делает целесообразным применение боропласти­ков в изделиях, работающих в условиях вибрации.

Как и для углепластиков, для боропластиков в ка­честве связующих наиболее широко используются эпо­ксидные смолы. Если температура эксплуатации мате­риала выше 200СС, то используют кремнийорганичс-ские, полиимидные или другие высокотемпературные связующие. ПКМ па их основе уступают эпоксибороплае-тикам по прочности и жесткости при низких температу­рах, но превосходят при повышенных. Термостойкие связующие для своего отверждения нуждаются в боль­ших давлениях н высоких температурах; часто бывает трудно обеспечить отсутствие в них пор, пористость может доходить до 7—20%.

Борные волокна относятся к классу полупроводни­ков, что позволяет получать в армированных ими ПКМ сравнительно высокие значения тепло- и электропро­водности.

Оптимизировать свойства боропластиков (повысить пластичность и ударную вязкость при достаточно высо­кой прочности) можно армированием связующих сов­местно борными п другими волокнами, например стек­лянными плп углеродными. Следует учитывать, что пре­дельное удлинение борных волокон составляет 0,5— 0,7%, тогда как стеклянные разрушаются при деформа­ции 1—2%. Кроме того, в силу различия модулей Юнга волокна из разных материалов берут на себя различную долю общего приложенного напряжения. Поэтому проч­ность и упругие свойства боростеклоиластиков с малыми концентрациями стеклянных волокон определяются свой­ствами борных волокон, а при малых концентрациях борных волокон — свойствами стеклянных волокон. При этом существует определенная переходная концентра­ция Г,,,т стеклянных волокон, которая соответствует переходу от одного механизма разрушения к другому (рис. 92). Величина l7,,,,,, определяется соотношением

1/ _. ___!£^£__

"еР ~ р F J - IF 7?T'

где ес и Ес £б И Е6

предельная деформация и модуль Юнга стеклянных волокон;

предельная деформация и модуль Юнга борных волокон.

Свойства боростек­лоиластиков (модуль упругости, логарифми­ческий декремент зату­ханий, ударная вяз­кость, проводимость) с. уменьшением относи­тельной доли борных волокон изменяются от свойств боропластиков до свойств стеклоплас­тиков. Аналогично ве­дут себя н углеборо-пластнкп.

ругооти /:' при рпстяжепни, коэф­фициент I Iy;iccon;i v и придель­ных деформации £ Сюросн'клоплу-стпкок от объемного содержания !•'„ 11 Ш1.\ Cleji.'IillMM.IN Г.О.ЮКОИ

Применяются боропластики, как и углепластики, в космической и авиационной тех­нике. Их высокая прочность и жесткость при сжатии используются при конструировании несущих частей ле­тательных аппаратов — балок, панелей, стрингеров п т. п. Например, если металлическая двутавровая балка работает па изгиб, то ту се полку, па которую действуют сжимающие напряжения, усиливают пластинами из боропластпка, а другую полку, работающую па растя­жение, упрочняют углепластиком. JMacca такой балки на 20—30% ниже, чем масса балки из алюминиевых спла­вов при одинаковой несущей способности. В настоящее время проектируется применение боро­пластиков в лопастях несущих и.\в< стовых пиитов и в трансмиссионных ва.чах вертолетов, в стойках шасси, отсеках фюзеляжа, обшивке крыльев самолетов, в дис­ках компрессоров газотурбинных двигателей. В пер­спективе использование боропластиков в корпусных де­талях, работающих при всестороннем или одноосном сжатии, в трубах, сосудах внутреннего давления. За­мена металлических изделий борон.частиковыми позво­ляет снизить их массу, повысить удельную жестк.сть, статическую прочность, предел выносливости и впбро прочность.

Металлопластики — это ПКМ, содержащие в каче­стве наполнителя металлические волокна. Наиболее широко как наполнитель для мсталлопластиков применяют стальную проволок). Она недорога, промышленностью выпускается в широких масштабах, при технологических операциях практически не утра­чивает своей прочности. По сравнению с другими ПКМ у металлопластиков повышенная ударная вязкость и статическая усталость (т. е. они мало разупрочпяются во времени), меньший разброс свойств, высокая эрозионная стойкость. Недостаток металлопластиков, армированных сталь­ными проволоками,— их высокий удельный вес (до 50 к11 м:!). Потому удельная прочность у них ниже, чем у боро-, угле- и стеклопластиков, а удельная жест­кость приближается к последним. Этого недостатка ли­шены металлопластики, армированные бериллиевой про­волокой. Их удельный вес — 17 кН/м3 при модуле Юнга 23 000 кгс/мм2 и пределе прочности свыше 100 кгс/мм2. Эти материалы перспективны. Но чтобы металлоплас­тики, в которых они используются как наполнитель, ока­зались конкурентоспособными с другими конструкцион­ными ПКМ, необходим;) повысить пластичность бериллневы.ч ир толок. Кроме того, бериллий токсичен, по­этому при работе с ним нужно соблюдать специальные меры техники безопасности. Металлические волокна часто добавляют в боро-или углепластики. Эго повышает вязкость разрушения, сопротивление распространению трещин, эрозионную стойкость, теплозащитные характеристики.

Карбидопластики — это ПКМ, содержащие в каче­стве наполнителя волокна карбидов. В настоящее время исследуются свойства связующих с волокнами карбида кремния SiC. Пока карбидопластики имеют несколько меньшую прочность, чем боропастики, по больший модуль Юнга. Это вызвано тем, что выпускаемые в настоящее время волокна SiC менее прочны при низких температурах, чем борные, но обладают большей жесткостью. Однако существенного выигрыша в удельной жесткости карби­допластики перед боропластиками не имеют, так как плотность у них несколько выше, чем у борных волокон. С совершенствованием технологии прочность волокон SiC, по-видимому, сравняется с прочностью волокон бора. Использовать волокна SiC в качестве наполнителя целесообразно для термостойких связующих. Преимущество карбидокремниевых волокон перед борными в их меньшей чувствительности к повышению температуры, большей высокотемпературной прочности и длительной прочности. Поэтому карбидопластики, вероятнее всего, найдут применение в качестве материалов для изделий высокотемпературного назначения.

Органопластики (органоволокнйты) — это ПКМ, со­держащие в качестве наполнителя органические во­локна. Это самый старый вид ПКМ, появившийся в на­чале XX в. В начале развития органопластиков их армировали природными органическими волокнами— хлопчатобу­мажными, льняными, джутовыми, целлюлозными. Однако недостаточно высокий уровень прочности, жест­кости, термостойкости и дефицитность природных воло­кон привели к постепенному вытеснению их синтетиче­скими волокнами — капроном, нитроном, найлоном, лав­саном и др. Отличительные особенности органопластиков — их низкая плотность (1000—1400 кг/м3), высокая стабильность свойств, низкая пористость, повышенная пластичность и ударная вязкость, низкая теплопровод­ность (в 2—3 раза ниже, чем у стеклопластиков).

В последние годы разработаны новые типы органиче­ских волокон, из которых наиболее прочны и жестки волокна марки PRl)-\9 (фирмы «1)н Poiil» -- СЛИЛ) на основе ароматических полиамидов. При концентрации этих волокон 60 об.''о однонаправленные органоплас­тики на эпоксидной основе имеют плотность 1300 кг/м:|, прочность при растяжении вдоль волокон И0 кгс/мм2, а поперек волокон — 2,8 кгс/мм2, модуль упругости при сжатии — 8500 кгс/мм2 вдоль волокон п 500 кгс/мм2 поперек волокон. Удельная прочность у этих органо­пластиков при растяжении вдоль волокон выше, чем у стекло- и углепластиков, однако по жесткости они уступают последи им. Недостаток органопластиков — их низкая прочность при сжатии. Ударная вязкость органопластиков с найлоновыми волокнами доходит до 2000 кгс/см, с волокнами типа PRD-49 — до 300—500 кгс/см. Иногда изготовляют так называемые самоармирован­ные органоволокнйты.Это материалы, в которых ма­трица и арматура имеют одинаковый химический состав но различную структуру. Так, полиимидные смолы армируют полиимидными волокнами. Поскольку мате­риалы в виде тонких нитей намного более прочны, чем массивные тела, прочность самоармированной смолы ска­зывается выше, чем неармированной. Часто в качестве наполнителя используют органиче­ские волокна совместно с другими типами волокон — стеклянными, углеродными, борными и др. Это позволяет регулировать свойства ПКМ в широких пределах. Органопластики используют в качестве конструк­ционных материалов (преимущественно с волокнами типа PRD-Щ. Их применение в сотовых конструкциях, панелях пола и потолка, дверях, перегородках, перед­них и задних стойках крыльев самолетов позволяет резко снизить массу конструкций и увеличить их полезную мощность. Органопластики широко применяют в элек­тро- и радиотехнике для изготовления корпусов прибо­ров, радиопрозрачных обтекателей антенн, изоляторов. Их используют и в теплозащитных устройствах


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: