Межслоевая прочность
Cтраница 3
Межслоевая прочность при сдвиге всех типов композиционных материалов в решающей степени определяется факторами, влияющими на прочность сцепления волокон с матрицей. Так, в стеклопластиках, обработка волокон аппретами повышает межслоевую прочность, а выдержка во влажной среде резко уменьшает ее. [31]
Так, при вязкости расплава полимерной матрицы от 103 Па-с и выше размеры ячеек сетки должны быть не менее 3 мм. Соблюдая такие рекомендации, получают материал с достаточно высоким значением межслоевой прочности и, как следствие, с высокой прочностью сварного соединения. Более высокую прочность сварного соединения при расслаивании обеспечивает гибридизация наполнителя в армированных пленочных материалах на основе ПВХ, проведенная таким образом, чтобы наружный слой из хлопковых и капроновых нитей в армирующей ткани состоял из хлопкового волокна. Прочность сварного соединения рассматриваемого материала, возрастает, как и следовало ожидать, после модифицирования ПВХ уретановым термоэластопластом, повышающим прочность сцепления покрытия с армирующей тканью. [33]
Для проверки гарантированных изготовителем свойств пре-прега необходимо провести контроль качества отвержденных панелей. Соответствие материала техническим условиям оценивается по результатам определения предела прочности при растяжении и изгибе и межслоевой прочности на сдвиг по главным направлениям препрега. [34]
 |
Схема разрушения в результате межслоевого сдвига при изгибе короткой балки из слоистого композиционного материала. [35] |
На практике тип разрушения не изменяется при критическом значении L / D. Наоборот, в достаточно широком интервале L / D наблюдается смешанный характер разрушения, в результате чего измеренная прочность не является ни истинной межслоевой прочностью при сдвиге, ни истинной прочностью при изгибе. Хотя не всегда пластины из композиционных материалов получают укладкой тонких листов предварительно пропитанных связующим волокон и, следовательно, термин межслоевая прочность не совсем точен, характер разрушения, показанный на рис. 2.58, является общим как для пластин истинно слоистых материалов, так и для материалов, получаемых методом намотки или мокрой укладки волокон. [36]
 |
Прочность соединения отечественных эпоксидных стеклопластиков различными клеями.| Влияние типа клея на прочность соединения отечественного эпоксидного углепластика КМУ-1В. [37] |
Теплостойкость клеевых соединений металлов определяется теплостойкостью клеевого слоя. При исследовании же теплостойкости соединений эпоксидного бороплас-тика, выполненных с помощью эпоксидно-фенольного клея, который обеспечил стабильные показатели прочности при сдвиге образцов из титанового сплава в интервале температур 20 - 180 С, установили, что она зависит от межслоевой прочности соединяемого материала. В связи с этим при решении проблемы повышения теплостойкости клеевых соединений упрочненных волокнами ПМ должны уделять внимание не только теплостойкости клеевого слоя, но и теплостойкости соединяемого материала. [38]
Существующий механизм формования бумажного полотна ведет к образованию слоистой структуры, и волокна в листе располагаются главным образом параллельно поверхности и не переплетаются с волокнами, расположенными в другой плоскости. С увеличением степени фибриллирования волокон, толщины и массы 1 м2 бумаги, а также продолжительности процесса обезвоживания при формовании бумажного полотна возрастает количество волокон, расположенных под некоторым углом к горизонтальной плоскости, о чем косвенно можно судить, определяя межслоевую прочность бумаги. Последняя в многослойном волокнистом материале, полученном соединением давлением влажных слоев бумаги, в значительной степени зависит от влажности соединяемых слоев. Если она достаточно высокая и в полотне присутствует свободная влага, то в условиях применения одного и того же давления при прессовании межслоевая прочность оказывается высокой за счет хорошего взаимопроникновения и последующего скрепления между собой водородными связями фибрилл сопряженных волокон. [39]
Для получения обычных текстоли-тов применяют чаще всего хлопчатобумажные ткани, а также ткани на основе химических и стекловолокон. Обычно используются однослойные ткани полотняного, сатинового и саржевого переплетений. Для получения тексто-литов с повышенной межслоевой прочностью применяются многослойные ( объемные) ткани, слои в которых переплетены между собой. Для получения текстолитов также используются нетканые материалы на основе разных волокон, которые лучше поддаются формоизменению, чем ткани. [40]
Механические свойства стеклотек-столитов зависят от свойств волокон и матрицы, а также от вида переплетения волокон в ткани ( сатиновое или атласное, саржевое, полотняное) и соотношения волокон по основе и утку ткани. Наиболее высокие механические характеристики имеют стек-лотекстолиты на основе однослойных тканей сатинового переплетения. Применение многослойных ( объемных) стеклотканей увеличивает межслоевую прочность пластика, упрощает сборку заготовки изделия, уменьшая число ручных операций, необходимых при послойной укладке заготовки. Изготовленные на основе таких тканей композиты эффективно используются в авиа-и судостроении, космической технике. [41]
На практике тип разрушения не изменяется при критическом значении L / D. Наоборот, в достаточно широком интервале L / D наблюдается смешанный характер разрушения, в результате чего измеренная прочность не является ни истинной межслоевой прочностью при сдвиге, ни истинной прочностью при изгибе. Хотя не всегда пластины из композиционных материалов получают укладкой тонких листов предварительно пропитанных связующим волокон и, следовательно, термин межслоевая прочность не совсем точен, характер разрушения, показанный на рис. 2.58, является общим как для пластин истинно слоистых материалов, так и для материалов, получаемых методом намотки или мокрой укладки волокон. [42]
Получают методом химического газофазного осаждения. Отличаются закрытой пористостью, газонепроницаемостью, равномерным распределением фаз, высокой чистотой, коррозионной стойкостью. Легирование бором, кремнием, цирконием позволяет получить материалы с хорошей межслоевой прочностью и сопротивлением к окислению. [43]
Существующий механизм формования бумажного полотна ведет к образованию слоистой структуры, и волокна в листе располагаются главным образом параллельно поверхности и не переплетаются с волокнами, расположенными в другой плоскости. С увеличением степени фибриллирования волокон, толщины и массы 1 м2 бумаги, а также продолжительности процесса обезвоживания при формовании бумажного полотна возрастает количество волокон, расположенных под некоторым углом к горизонтальной плоскости, о чем косвенно можно судить, определяя межслоевую прочность бумаги. Последняя в многослойном волокнистом материале, полученном соединением давлением влажных слоев бумаги, в значительной степени зависит от влажности соединяемых слоев. Если она достаточно высокая и в полотне присутствует свободная влага, то в условиях применения одного и того же давления при прессовании межслоевая прочность оказывается высокой за счет хорошего взаимопроникновения и последующего скрепления между собой водородными связями фибрилл сопряженных волокон. [44]
Это является большим недостатком волокнистых композиционных материалов, так как способность ряда элементов конструкций, таких, например, как распорки или стойки, выдерживать высокие растягивающие или сжимающие нагрузки ограничивается тем, какие сдвиговые напряжения вызывают эти нагрузки в элементах конструкций. Качество болтовых или клеевых соединений также в значительной степени определяется способностью материала вблизи этих соединений передавать сдвиговые напряжения. Предельная сдвиговая прочность армированных пластиков обычно близка к сдвиговой прочности ( при соответствующих внешних ограничениях) полимерной матрицы, которая обычно очень мала. Однако межслоевая трещина, изображенная на рис. 2.58, не всегда проходит только через матрицу, особенно, если прочность связи волокон с матрицей меньше сдвиговой прочности матрицы. До сих пор не выяснено, какие факторы количественно определяют сдвиговую прочность композиционных материалов. Одним из предположений является то, что при прохождении трещины через матрицу и границу раздела межслоевая прочность при сдвиге должна рассчитываться по простому правилу смеси как сумма прочности при сдвиге матрицы и границы раздела, хотя, как было показано в работе [106] она не прямо пропорциональна Vf, так как разрушение по границе раздела связано с образованием неплоской поверхности. [45]
Страницы: 1 2 3 4