Вискеризация

Cтраница 3

Эффективным методом повышения тсд является вискеризация, которая может осуществляться двумя способами: выращиванием усов на волокне или введением усов в матрицу; более рационален первый способ. Как отмечается в работе [20], рост усов начинается в наименее упорядоченных участках углеродного волокна. В этом сообщении, а также в работе [21] указывается, что вискеризация приводит к значительному повышению не только тсд, но и модуля Юнга, модуля сдвига и прочности углепластика. [31]

В этом случае поверхностная энергия волокна должна быть больше поверхностного натяжения жидкой матрицы. Среди полимеров жидкая эпоксидная смола, обладающая энергией поверхностного натяжения 5 10 - 5 Дж / м2, лучше других полимеров смачивает углеродные и борные волокна, энергия поверхности которых имеет следующие значения: ( 2 7 - 5 8) - 10 Дж / м2 и 2 - Ю 5 Дж / м2 соответственно. На практике повышения энергии поверхности волокон достигают, например, травлением, окислением, вискеризацией. [32]

Связь между компонентами в КМ на неметаллической основе осуществляется с помощью адгезии. Плохой адгезией к матрице обладают высокопрочные борные, углеродные, керамические волокна. Улучшение сцепления достигается травлением, поверхностной обработкой волокон, называемой вискеризацией. Вискеризация - это выращивание монокристаллов карбида кремния на поверхности углеродных, борных и других волокон перпендикулярно их длине. Полученные таким образом мохнатые волокна бора называют борсик. Вискеризация способствует повышению сдвиговых характеристик, модуля упругости и прочности при сжатии без снижения свойств вдоль оси волокна. [33]

Особенно перспективна вискеризация углеродных волокон, поскольку при создании углепластиков возникают наибольшие трудности при достижении хорошего сцепления арматуры и матрицы. Возможны два пути улучшения сцепления: поверхностное покрытие и вискеризация. Вискеризация арматуры осуществляется выращиванием нитевидных кристаллов из газовой фазы и осаждением нитевидных кристаллов из аэрозоля и суспензии. [34]

Состав и физико-механические свойства углепластиков. [35]

Это композиционные материалы на основе полиамида эпоксидной, эпокситрифенольной и других смол различного состава с упрочнителями из углеродных волокон. Отверждение связующих происходит без выделения низкомолекулярных соединений. В результате формирование изделий возможно при невысоком давлении, что позволяет сохранить целостность хрупких упрочняющих волокон. Смолы плохо смачивают углеродное волокно, поэтому волокна предварительно подвергают травлению, вискеризации. [36]

Свойства высокомодульных и высокопрочных эпоксидных. [37]

Разрабатываются связующие с рабочими температурами до 420 С. Еще более выраженным, чем у стеклопластиков, недостатком углепластиков является низкая прочность при межслоевом сдвиге. Это связано со слабой адгезией полимеров к углеродным волокнам. Чтобы повысить адгезию, используют несколько способов: травление поверхности волокон окислителями ( например, азотной кислотой), выжигание замаслива-теля, аппретирование - предварительное покрытие волокон тонким слоем смачивающего их мономера; вискеризацию - выращивание усов ( ворса) на углеродных волокнах. Углепластики, в которых кроме ориентированных непрерывных волокон в качестве наполнителя используются усы, называют вискеризованными или ворсеризованными. [38]

Значения модулей упругости ( /, сдвига ( 2 и коэффициентов Пуассона ( 3 под углом к главному направлению композиционного материала, образованного системой трех нитей.| Зависимость модуля упругости Е, предела прочности ав, ударной вязкости а и сопротивления усталости 0 х карбостекловолокнита от содержания углеродных волокон ( общее содержание наполнителя в композиции 62 об. %. [39]

В отличие от стеклянных волокон карбоволокна плохо смачиваются связующим ( низкая поверхностная энергия), поэтому их подвергают травлению. При этом увеличивается степень активирования углеродных волокон по содержанию карбоксильной группы на их поверхности. Межслойная прочность при сдвиге углепластиков увеличивается в 1 6 - 2 5 раза. Применяется вискеризация нитевидных кристаллов ТЮа, AIN и Si3N4, что дает увеличение меж-слойной жесткости в 2 раза и прочности в 2 8 раза. Применяются пространственно армированные структуры. [40]

В композиции с полимерной матрицей усилие от матрицы к армирующему элементу передается за счет сил межмолекулярного взаимодействия и имеет адгезионный характер. В этом случае поверхностная энергия волокна должна быть больше поверхностного натяжения жидкой матрицы. Среди полимеров жидкая эпоксидная смола, обладающая энергией поверхностного натяжения 5 10 - 5 Дж / м2, лучше других полимеров смачивает углеродные и борные волокна, энергия поверхности которых имеет следующие значения: ( 2 7 5 8) х 10 - 5 Дж / м2 и 2 10 - Дж / м2 соответственно. На практике повышения энергии поверхности волокон достигают, например, травлением, окислением, вискеризацией. [41]

Из-за быстрого отверждения и низкого коэффициента диффузии в неметаллической матрице ( исключение составляют органоволокниты) в КМ нет переходного слоя между компонентами. Связь между волокнами и матрицей носит адгезионный характер, т.е. осуществляется путем молекулярного взаимодействия. Прочность связи, характеризуемая параметром го. Для обеспечения высокой прочности связи между компонентами необходимо полное смачивание волокон ( которое достигается, например, растеканием жидкого связующего по поверхности волокон); при этом поверхностная энергия волокон должна быть больше поверхностного натяжения жидкой матрицы. Поверхностную энергию волокон повышают различными методами обработки их поверхности: травлением, окислением, вискеризацией. Например, после травления борных волокон в азотной кислоте их критическое поверхностное натяжение достигает сотен джоулей на квадратный метр. На рис. 14.32 видно, что благодаря травлению поверхностное натяжение борного волокна увеличивается и параметр TQ. Это свидетельствует об увеличении прочности связи между волокном и матрицей. [42]

Никель не образует карбидов, но растворяется в волокне и разрушает его. Температура и продолжительность контакта определяют глубину протекания этих процессов и вызываемое ими нежелательное явление. Этому способствует склонность базисных плоскостей волокна к образованию слоистых соединений. К физико-механическим аспектам проблемы относятся внутренние напряжения термического и механического происхождения. Способность взаимодействия волокна с металлами уменьшается с повышением модуля Юнга волокна. Вискеризация УВМ приводит к упрочнению связи на границе раздела фаз волокно - металл. [44]

Нитевидные кристаллы имеют весьма короткие волокна, при этом соотношения длины и диаметра достаточно высоки. Это очень важно при использовании нитевидных кристаллов ( усов) в качестве армирующего материала. Усы обладают высокой удельт ной прочностью и жесткостью. Существенным недостатком нового класса армирующих материалов - нитевидных кристаллов - является неприемлемость для них обычной технологии изготовления. Вискеризованные материалы требуют создания новой технологии в целях использования всех потенциальных возможностей вискеризации. [45]

Страницы: 1 2 3 4