Cтраница 2
С, сохраняя при этом свою прочность. На воздухе они начинают Окисляться при температуре около 450 С. Повышение окислительной устойчивости борных и углеродных волокон обеспечивается нанесением на их поверхность кислородостойких защитных покрытий из тугоплавких соединений. [16]
Борные волокна имеют плотность 2 63 г / см3, прочность при растяжении 4300 МПа и модуль упругости 380 ГПа; по сравнению с углеродными волокнами они обладают преимуществами благодаря сочетанию высоких прочностных и упругих свойств. Механические характеристики борных волокон практически совпадают с аналогичными характеристиками углеродных волокон. Следует отметить, что диаметр борных и углеродных волокон существенно различается. Это необходимо иметь в виду при оценке их работоспособности в составе армированного материала в условиях различного напряженного состояния. Борные волокна обычно имеют диаметр 100 мкм; выпускаются также борные волокна диаметром 140 и 200 мкм. По сравнению с углеродными волокнами, диаметр которых составляет 5 - 6 мкм, площадь поперечного сечения борных волокон на 2 - 3 порядка выше. При производстве борных волокон химическим осаждением на сердечник из вольфрамовой проволоки или на углеродное волокно [7] увеличение диаметра борных волокон приводит к повышению производительности технологического процесса их производства. Больший диаметр волокон дает следующие преимущества: 1) простоту в обращении; 2) хорошее проникновение матрицы в межволоконное пространство вследствие малой удельной внешней поверхности; 3) высокое сопротивление потере устойчивости при сжатии. [17]
К ним в первую очередь относятся материалы на основе стеклянных волокон и стеклянных тканей и полиэфирных или эпоксидных связующих и изделия, получаемые намоткой непрерывных стеклянных волокон, пропитанных этими связующими, а также композиции на основе асбестовых волокон и фенолсформальдегидных связующих и термопласты, такие как полистирол и полиамиды, наполненные рубленым стеклянным волокном. В последнее время широко развивается применение борных и углеродных волокон в сочетании с прочными эпоксидными или термостойкими полиимидными связующими. [18]
Особо следует отметить аппаратно-методические разработки в области рентгеновской проекционной микроскопии. Рентгеновские микроскопы, созданные на базе принципиально новых микрофокусных трубок, надежно обеспечивали пространственное разрешение в 1 мкм, что, в свою очередь, явилось базой для развития новых методик исследования и создания новых материалов и технологий. Среди них следует выделить композиционные материалы на основе борных и углеродных волокон, технологии получения лопаток для авиационных двигателей методом направленной кристаллизации. Рентгеновские проекционные микроскопы, получившие название МИР, успешно использовались в многочисленных лабораториях страны и за рубежом не только для технических материалов, но и для исследования медико-биологических объектов. [19]
![]() |
Состав и свойства новых эпоксидных связующих. [20] |
Главной причиной использования волокон малого диаметра является способность многих материалов проявлять в таком виде чрезвычайно высокую прочность, что связано с масштабным эффектом. Поэтому все современные армированные пластики независимо от их состава содержат волокна диаметром не более 0 1 мм. Кроме того, малый диаметр волокна необходим для получения достаточно большой боковой поверхности, на которой происходит передача нагрузки от сравнительно непрочной и нежесткой матрицы к волокну, так как при большом диаметре сил адгезии недостаточно для передачи нагрузки между волокнами. Основные свойства наиболее перспективных неорганических волокон приведены в табл. 8.4. Как видно из этой таблицы, стеклянные волокна обладают сравнительно небольшим модулем, в то время как остальные волокна можно считать высокомодульными. В настоящее время на практике применяют стеклянные, борные и углеродные волокна, причем последние обладают наибольшей удельной жесткостью вследствие высокой плотности. [21]