Cтраница 5
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. [61]
![]() |
Модули волокон в мокром состоянии ( нагрузка при удлинении 5 %. [62] |
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. [63]
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. [64]
На диаграммах ( рис. 1 и 2) показаны различные волокна-от рами, высокопрочного и почти не растягивающегося волокна, для которого характерна прямолинейная форма кривой напряжение - удлинение, свидетельствующая об упругости волокна во всей области деформаций, до невытянутого волокна. Между этими крайними случаями находятся волокна с различными промежуточными значениями начального наклона кривой области текучести и области вторичного упрочнения на кривой напряжение-удлинение. [65]
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. [67]
![]() |
Диаграмма напряжение - деформация [ IMAGE ] Диаграмма напряже-упрочненного штапельного волокна ( толщиной ние - деформация технических. [68] |
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. [69]
Значение модуля упругости волокон, вычисленное по этим данным, составляло 4100 кгс / мм. [71]