Cтраница 4
Степень предпочтительной ориентации, размер кристаллитов и доля трехмерного порядка коррелируют с ТТО, структурой волокна и модулем упругости волокон из мезофазных пеков. [46]
Из рис. 4.4 видно, что коэффициент концентрации напряжений ат существенно зависит от объемного содержания волокон и соотношения модулей упругости волокон и полимерного связующего в направлении нагружения. На этом рисунке УП обозначает углепластик, СП - стеклопластик, БП - боропла-стик. [47]
![]() |
Расчетная схема мжтервалк. [48] |
Пуассона компонентов; v - объемное содержание волокон; Efc - модуль упругости волокна в продольном направлении; Ер - - модуль упругости волокна в поперечном направлении; Ет - модуль упругости связывающего; vm - коэффициент Пуассона связующего; vj, fy - продольно-поперечные коэффициенты Пуассона волокна; у е - коэффициент Пуассона волокна в плоскости изотропии. [49]
Аналогичная теория была предложена Бедфордом и Стерном [7], которые предположили, что перемещения в поперечном сечении могут изменяться в соответствии с модулями упругости волокон и связующего. [50]
Прочность при сжатии в меньшей степени, чем при растяжении, зависит от прочности и количества стеклянных волокон, в то время как увеличение диаметра и модуля упругости волокон приводит к значительному увеличению разрушающего, напряжения стеклопластика при сжатии. [52]
![]() |
Модули волокон в мокром состоянии ( нагрузка при удлинении 5 %. [53] |
Поскольку у вискозных волокон нередко трудно точно определить точку текучести на кривой напряжение - удлинение, так как текучесть проявляется постепенно, Бандель 12, предложил собственное определение модуля упругости волокон как в сухом, так и в мокром состоянии. [54]
Однако кристалличность полимеров, используемых для получения волокон, проявляется не только в том, что степень кристалличности ( или совершенства кристаллической структуры) в определенной мере влияет на модуль упругости волокна, но и в том, что переход от аморфной к кристаллической структуре способствует фиксации ориентированного состояния. В процессе первичного образования нити преимущественно возникают аморфные или метастабильные кристаллические структуры. Ориентационная вытяжка волокна позволяет расположить макромолекулы и их агрегаты вдоль оси волокна, но фиксация этого ориентированного состояния волокна происходит лишь благодаря кристаллизации полимера. Наиболее пригодными для получения волокон оказались кристаллизующиеся полимеры, причем стадии окончательной их кристаллизации в ориентированном состоянии предшествует стадия аморфизации. Аморфное состояние сохраняется при формовании волокна из раствора и расплава или возникает при разрушении первоначальной метастабильной кристаллической структуры в начальной стадии ориентационной вытяжки. [55]
Показано, что чем выше прочность углеродных волокон, тем выше энергия разрушения материалов на их основе, вероятно вследствие большего увеличения накопленной упругой энергии в результате возрастания разрушающего напряжения, чем вследствие увеличения модуля упругости волокон. Поверхностная обработка высокопрочных и высокомодульных углеродных волокон вызывает резкое понижение энергии разрушения материалов на их основе. [57]
![]() |
Диаграмма напряжение - деформация [ IMAGE ] Диаграмма напряже-упрочненного штапельного волокна ( толщиной ние - деформация технических. [58] |
При повышении температуры вследствие ослабления межмолекулярного взаимодействия гибкие цепи ПВС, не имеющие больших заместителей, способны образовывать структуры с высокой степенью ориентации при больших кратностях вытяжек аналогично, например, полиолефиновым волокнам; в результате достигаются высокие прочность и модуль упругости ПВС волокон. [59]
![]() |
Зависимость модуля упругости от объемного содержания стекловолокна. 1-стекловолокно Е с модулем упругости Е, 7700 кгс / мм2. [60] |