Анизотропное волокно

Cтраница 2

Анизотропию свойств волокнистых композиционных материалов принято характеризовать отношениями показателей модуля упругости Ex / Gxz, ExiEy или прочности Ох1 хг х13у - Наиболее отчетливо анизотропия проявляется при сопоставлении упругих и прочностных свойств волокон в направлении армирования с сопротивлением меж-слойному сдвигу и растяжению-сжатию в направлении, перпендикулярном к плоскости укладки волокон, и под углом к направлению армирования. С ростом прочности и жесткости волокон увеличивается различие в прочностных и упругих характеристиках армирующих волокон-и матриц, увеличивается степень анизотропии механических свойств, что проявляется в повышенно й чувствительности их к разориентации, искривлению и крутке волокон. При использовании в качестве армирующего наполнителя углеродных, органических и других анизотропных волокон увеличивается разница свойств композиции в направлении главных осей армирования. Анизотролию механических свойств самих волокон, таких, как органические и углеродные, необходимо учитывать при анализе и прогнозировании свойств композиций в трансверсальном направлении. [16]

Углеродные волокна подразделяются на анизотропные и изотропные. Общим для обоих типов волокон является существование турбостратных элементов и аморфного углерода различных гибридных форм. Размеры пакетов изотропных волокон несколько меньше, чем у анизотропных волокон, но эта разница не столь существенная. Наиболее важное различие связано с предысторией волокон. [17]

Процесс получения углеродных волокон из органических волокон состоит из двух основных стадий: карбонизации при 900 - 1500 С и графитации при 2600 - 2800 С. В зависимости от типа исходного сырья, которое подвергается карбонизации, углеродные волокнистые материалы могут быть получены в форме нити, жгута, войлока, ленты, ткани. Волокна делятся на изотропные и анизотропные. Анизотропные волокна получают из высокоориентированных материалов с развитой системой фибрилл. Фибриллы углеродного волокна образованы турбостратными кристаллитами, которые связаны друг с другом через базисные плоскости аморфным углеродом. [18]

Типичные соотношения, характеризующие сопротивление. [19]

Характерной особенностью ряда высокомодульных композитов является существенная анизотропия упругих свойств самих армирующих волокон. Наряду с хорошо изученными особенностями волокнистых композитов - плохим сопротивлением межслойному сдвигу и поперечному отрыву - появляется новый фактор - существенная разница упругих свойств вдоль и поперек волокон. Сопоставление углепластиков со стеклопластиками и боропластиками ( см. табл. 1) свидетельствует о том, что при практически одинаковой анизотропии прочности у первых намного выше анизотропия упругих свойств. Это порождает ряд принципиальных особенностей при анализе результатов испытаний для материалов на основе анизотропных волокон и оценке их несущей способности, связанных с повышенной податливостью композита в поперечном направлении. [20]

Сырьем для получения изотропных волокон служат нефтяные пеки или фенольные смолы. На их основе вначале формуются волокна, которые затем перерабатываются в углеродные волокна. Исходные волокна изотропны, и им несвойственна ярко выраженная фибриллярность. Видимо, это отчасти объясняется тем, что они получаются не из высокомолекулярных соединений, а из олигоме-ров, не способных к образованию фибрилл. Таким образом, наиболее существенное различие между двумя типами волокон состоит в том, что анизотропные волокна построены из фибрилл, расположенных параллельно оси волокна; в изотропных волокнах содержатся лентоподобные структуры, отличные от фибрилл анизотропных волокон. [21]

Страницы: 1 2