Синтактный материал
Cтраница 2
Для расчета прочностных свойств Телегиным и Петриленковой была предложена модель макроструктуры синтактных материалов [268], основанная на двух допущениях: 1) коэффициент заполнения микросферами объема матрицы достаточно высок; 2) средняя толщина пленки связующего имеет тот же порядок, что и толщина стенок микросфер. В этом случае можно в первом приближении считать, что СП состоит из двухслойных сферических оболочек, наружный слой которых выполнен из материала связующего. Предполагается также, что совместимость деформаций на поверхности раздела обеспечивается существованием адгезии между этими слоями, и если микросферы являются полимерными, то они склонны к ползучести в обычных условиях. Рассчитанные на основе этой модели модули упругости, а также гидростатическая прочность синтактных материалов с удовлетворительной точностью совпадают с экспериментальными данными. [16]
Эпоксидные олигомеры наиболее полно удовлетворяют требованиям, предъявляемым к связующим для синтактных материалов. Главный недостаток этих веществ - высокая вязкость при комнатной температуре - устраняется введением специальных разбавителей. [17]
Из теоретического рассмотрения расчетной модели и экспериментальных наблюдений следует, что деформационные свойства синтактного материала определяются в основном поведением полимера-матрицы, тогда как степень наполнения влияет лишь на характер кривой сжатия. [18]
 |
Поведение СП в процессе термообработки. [19] |
Следует учесть, однако, что наряду с общими чертами макроструктуры обычных пенопластов и синтактных материалов между ними существует и принципиальное различие: в последних существует граница раздела между связующим и наполнителем, которая отсутствует во вспененных пластиках, где имеется непосредственный контакт полимера-основы с газом. Таким образом, совпадение теоретических и экспериментальных данных свидетельствует о достаточно прочной адгезионной связи на границе связующее-наполнитель и незначительных внутренних напряжениях в данном материале. С другой стороны, характер термограммы отверждения ( рис. 88, а) подтверждает существование сильного химического взаимодействия между связующим и наполнителем. Снижение Тс означает, что введение наполнителя изменяет структуру полимера-основы, в частности плотность трехмерной полимерной сетки, что, впрочем, незначительно сказывается на прочностных характеристиках СП при комнатной температуре. [20]
Способы повышения огнестойкости синтактных материалов, основанные на модификации и введении огнезащитных добавок в полимерное связующее, ничем не отличаются от обычных методов снижения горючести полимерных материалов. Важно только, чтобы применяемый способ не уменьшал прочности адгезионной связи между связующим и наполнителем. [21]
В этой же работе показано, что для разработки теоретической оценки гидростатической прочности данных материалов не подходят традиционные критерии прочности, полученные на основе микромеханического, макромехани-ческого и статического подходов. Первый подход требует решения краевой трехмерной задачи теории вязкоупругости для многофазной среды, что связано с очень трудоемкими математическими расчетами. Второй и третий подходы, построенные на предположении о макрооднородности синтактных материалов, дают неудовлетворительную оценку гидростатической прочности. [22]
Как уже говорилось, СП в общем случае представляют собой трехкомпонентные системы. Так, в работе [226], в которой исследованы два типа связующих - эпоксидный олигомер и пара-фин, резко различающиеся по показателям прочностных и упругих свойств, показано, что введение одинакового количества стеклянных микросфер приводит в первом случае к снижению, а во втором - к увеличению абсолютных значений этих показателей по сравнению с монолитными материалами. Разумеется, удельная прочность этих синтактных материалов выше прочности монолитных пластиков на тех же связующих, но возрастание удельной прочности ( в процентном отношении) гораздо значительнее при использовании парафина. Причина этого явления не выяснена, однако очевидно, что подобные упрочняющие эффекты разыгрываются в слоях связующего, близко примыкающих к оболочке наполнителя и связаны, скорее всего, с изменениями плотности и регулярности надмолекулярной структуры полимера. [23]
Для расчета прочностных свойств Телегиным и Петриленковой была предложена модель макроструктуры синтактных материалов [268], основанная на двух допущениях: 1) коэффициент заполнения микросферами объема матрицы достаточно высок; 2) средняя толщина пленки связующего имеет тот же порядок, что и толщина стенок микросфер. В этом случае можно в первом приближении считать, что СП состоит из двухслойных сферических оболочек, наружный слой которых выполнен из материала связующего. Предполагается также, что совместимость деформаций на поверхности раздела обеспечивается существованием адгезии между этими слоями, и если микросферы являются полимерными, то они склонны к ползучести в обычных условиях. Рассчитанные на основе этой модели модули упругости, а также гидростатическая прочность синтактных материалов с удовлетворительной точностью совпадают с экспериментальными данными. [24]
Страницы: 1 2