ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Углепластики с термопластичным связующим (ТПС) из "Углерод, межслоевые соединения и композиты на его основе" Повышение прочности углеродных волокон в последние годы достигнуто за счет увеличения их относительной деформации до разрушения до 2%. [c.549] В ряде случаев с целью получения повышенных усредненных значений относительной деформации и уменьшения концентрации напряжений используются гибридные композиты, которые состоят из комбинации препрегов на основе углеродных и стеклянных волокон [9-50], а в отдельных случаях из углеродных, стеклянных и полиарамидных. Последние, полученные на основе ароматических полиамидов, имеют высокую прочность при растяжении и малую массу, но низкую прочность при сжатии. Технология получения гибридных композитов практически не отличается от производства КМУП. [c.549] Слои со стекловолокном имеют близкую к слоям из углеродных волокон прочность при растяжении, примерно 4,5 ГПа, но меньший модуль упругости (примерно на 70%). Относительное удлинение до разрушения стекловолокна доходит до 4,5%. [c.550] Из данных рис. 9-25 видно, что отношение статической прочности при изгибе однонаправленных слоев с углеродными и стеклянными волокнами и слоев 45 углерод, 45 стекло, 45 стекло/ 45 углерод близко к единице. При намотке 45 стекло/ 45 углерод/90 углерод и 20 стекло 45 углерод 90 углерод это отношение снижается. Уменьшение прочности в этом случае связано не с разрушением стеклянного волокна, а с расслоением. [c.550] При намотке 20 стекло/ 45 углерод прочность может быть товышена. Одновременно уменьшается хрупкость композита. В ряде случаев слои со стекловолокном помещаются только в центральной части композита, что обеспечивает максимальное значение прочности при изгибе. [c.551] Гибридные композиты имеют пониженную влагостойкость. Применение термореактивных и термопластичных сополимеров, например модифицированных эпоксипластов, повышает вла-гоустойчивость и позволяет уменьшить стоимость производства. [c.551] Полимерные или металлические материалы повышенной пластичности помещаются в центральной части КМУП для увеличения его ударной вязкости. При нагрузке эти слои 1[ла-стически деформируются и поглощают при этом значительную часть энергии, которую воспринимает материал при ударных нагрузках. Для указанных целей применяются фторопласт [9-52], найлон, алюминий [9-53]. [c.551] Введение в КМУП пластичных слоев повышает ударную вязкость, сохраняет механические свойства примерно в той же пропорции, но уменьшает прочность при сдвиге ((т ). В связи с этим число этих слоев должно быть ограничено допустимыми значениями ( Тт) (их должно быть не более трех). При этом необходимо обеспечение адгезии пластичных прокладок к слоям КМУП. [c.551] ТПС менее чувствительны к влиянию влажности (особенно выше 220 С) [9-24], а КМУП при их применении имеют повышенную теплостойкость. [c.552] Сохранение термопластичными связующими текучести при 4,2 К [9-37,43] делает перспективным их применение в КМУП для криогенных температур (табл. 9-8). [c.552] Кроме данных табл. 9-8, указанные преимущества связаны с повышенной способностью к деформации КМУП с ТП(у в условиях ударного нагружения при сдвиге (рис. 9-26). [c.552] Пластическая деформация термопластов способствует возникновению при охлаждении термических напряжений за счет различий в коэффициентах линейного расширения и особенно кристаллизации термопласта. Последнее обстоятельство вызывает необходимость более жесткого контроля скорости охлаждения изделий после формования. При медленном охлаждении образуются крупные сферолиты, которые снижают прочность. Возможность быстрого охлаждения является одним из преимуществ применения термопластического связующего. [c.553] К числу проблем, которые необходимо решить при переходе в производстве КМУП на ТПС, следует отнести переработку при повышенных температурах (315-420 С), формование и получение изделий сложной формы при плетении. Это связано с высокими температурами пластификации ТПС. Но даже при повышенных температурах вязкость термопластичных связующих значительно больше, чем эпоксидных (рис. 9-27). [c.553] Вернуться к основной статье