Модуль - упругость - волокно
Cтраница 5
Рассмотрим композит, армированный непрерывными волокнами. Обычно модуль упругости волокна имеет очень высокие значения по сравнению с модулем упругости матрицы. На основании этого можно использовать допущение о том, что для композитов, армированных непрерывными волокнами, можно не принимать во внимание напряжения, действующие в матричной фазе. [61]
Значение модуля упругости волокон, вычисленное по этим данным, составляло 4100 кгс / мм. [63]
При растяжении композиционного материала вдоль направления армирования нагрузку в основном воспринимают волокна, матрица же служит средой для передачи усилия. Ее - модуль упругости волокна, Ем - модуль упругости материала матрицы), и чем выше объемное содержание волокон, тем большая доля нагрузки приходится на волокна. [64]
Прочность композиционных ( волокнистых) материалов определяется свойствами волокон; матрица в основном должна перераспределять напряжения между армирующими элементами. Поэтому прочность и модуль упругости волокон должны быть значительно больше, чем прочность и модуль упругости матрицы. Жесткие армирующие волокна воспринимают напряжения, возникающие в композиции при нагружении, придают ей прочность и жесткость в направлении ориентации волокон. [65]
Следует отметить, что чем больше жесткость полимерных цепей, тем меньше предельная ориентационная вытяжка. Однако прочность и модуль упругости волокон, достигаемые в результате вытягивания, по мере увеличения жесткости цепей сначала уменьшаются, а затем резко возрастают. Выше указывалось, что при упрочнении поливинилспиртовых волокон кратность вытяжки составляет 18 - 20, для целлюлозных и полиэфирных волокон 3 - 8, а для волокон из ароматических жесткоцепных полимеров и углеродных волокон еще меньше. [66]
Примененный метод измерения модуля упругости волокон наиболее целесообразен, поскольку на получаемые результаты не влияет неравномерность исследуемых волокон и пленок по поперечному сечению. Однако непостоянство значений р и V по длине волокна указывает на влияние молекулярной структуры на измеряемые параметры; в качестве характеристики образцов принимали усредненные значения измеряемых величин, исключая аномально низкие значения скорости. [67]
Хризотил-асбест имеет высокую прочность на разрыв по оси волокнистости ( до 26 0 - 35 0 МПа) и достаточно высокую эластичность, хотя имеются также ломкие ( хрупкие) разновидности, с пониженной прочностью на разрыв. По данным П.Н. Соколова, средние величины модулей упругости волокон хризотил-асбеста колеблются в пределах от 15 8 10 до 21 104 МПа. Волокна асбеста имеют поверхностный слой из гидро-ксильных групп, соединенных со смежным внутренним слоем из ионов магния, что придает поверхности высокую адсорбционную способность, а с водой легко образуют суспензию. Но количество адсорбированной воды на поверхности волокон асбеста сравнительно невелико - до 1 5 - 2 0 %, поэтому при дозировании асбеста этой величиной обычно пренебрегают. Асбест обладает разной длиной волокон - от долей миллиметра до 40 мм. По средней длине волокна и содержанию пыли асбест разделяют на сорта: средняя длина повышается от низшей марки 8-го сорта к высшей марке нулевого сорта. [68]
Авторы заключают, что тонкие волокна разупрочняются после облучения в большей мере, чем более толстые. В работе [167] получено увеличение на 70 % модуля упругости волокна, облученного в атмосфере гелия при 175 С флюенсом 2 - 1018 нейтр. Такое радиационное упрочнение волокна обеспечивает повышение жесткости композиционных материалов углерод - углерод, изготовленных на его основе. При этом повышается на 25 % прочность на сдвиг, что, в свою очередь, увеличивает деформацию образцов при изгибе до 15 - 25 % при комнатной температуре. [69]
 |
Зависимости удельного электрического сопротивления от температуры прогрева углеродных волокон. [70] |
При этом рассчитывают прочность волокон при сжатии, используя значения модуля упругости при растяжении. Зависимость прочности при сжатии углеродных волокон в углепластике от модуля упругости волокон при растяжении носит экстремальный характер. Вначале прочность возрастает, а при дальнейшем росте модуля упругости углеродных волокон их рассчитанная прочность при сжатии снижается. [71]
Страницы: 1 2 3 4 5