Более прочное волокно

Cтраница 2

Схема периодически расположенных трещин.| Трещина неправильной формы. [16]

Волокна малых диаметров препятствуют, таким образом, растрескиванию матрицы. Применение более прочных волокон требует увеличения пластичности связующего для предотвращения его растрескивания. [17]

Рассмотрим модель разрушения композиции, представляющей собой связующее, усиленное стеклянными волокнами, ориентированными в одном направлении. Прочность стеклянных волокон в основном зависит от дефектов, случайным образом распределенных по их длине, вследствие чего разрушение волокон происходит на различных уровнях напряжений и в различных местах. При растяжении образцов композитного материала отдельные волокна разрушаются в местах локальных дефектов, в результате чего образуются более короткие и более прочные волокна, которые способны воспринимать нагрузку. Нагрузка в местах разрыва передается на волокно за счет касательных напряжений, возникающих на поверхности между волокном и связующим; причем на конце разрушенного волокна наблюдается концентрация касательных напряжений, а нормальные равны нулю. С увеличением расстояния от конца разрушенного волокна касательные напряжения в полимерной матрице уменьшаются, а нормальные напряжения в волокне увеличиваются до значения номинальных. [18]

Рассмотрены технологические закономерности процессов ориентационного вы-тягивагия полиэфирных волокон. Варьирование температурных условий процесса создает возможность широкой структурной модификации волокна. Вытягивание вблизи и выше Т имеет существенные физические различия, связанные с различной интенсивностью релаксационных и кристаллизационных процессов, причем вытяжка выше TC позволяет получать более прочное волокно. Показано, что начальная упорядоченность волокна оказывает значительное влияние на структурообразо-вание при вытягивании и в ряде случаев играет позитивную роль. Вытягивание в несколько стадий повышает прочность и равномерность нити. Одним из эффективных методов упрочнения является высокотемпературное вытягивание, в интервале 170 - 250 С. [19]

Для осуществления непрерывного процесса предложены адсорберы, в которых полотно ткани движется перпендикулярно движению газа. Ткань сматывается в рулон, что обеспечивает возможность ее периодической регенерации с получением концентрированного потока десорбата. Эти же цели могут быть достигнуты и при использовании адсорбера, снабжаемого располагаемыми в несколько параллельных рядов вертикальными полотнищами, состоящими из активного углеродного и другого, более прочного волокна. [20]

Так, формование волокон в мягко действующие ванны ( раствор нитрата натрия) приводит к замедлению коагуляционных процессов и сопровождается образованием относительно неплотных структур из контактирующих частиц ПТФЭ. В присутствии сильнодействующего осадителя ( раствор сульфата аммония) коагуляция дисперсии сопровождается образованием более плотных структур из частиц ПТФЭ, что, в свою очередь, повышает эффективность процесса спекания и позволяет получать более прочные волокна. [21]

Если эффективная прочность упрочнителя в композите снижается в результате реакции на поверхности раздела, то дальнейшим объектом исследования должно служить изменение распределения прочности отдельных волокон. Розен [31] показал, что предел прочности композита зависит и от среднего значения, и от коэффициента вариации прочности волокон. Он пришел к выводу что при одинаковой средней прочности волокон распределение с большим коэффициентом вариации отвечает большей прочности; композита. Иными словами, коэффициент вариации в определенной степени характеризует способность более прочных волокон принимать на себя нагрузку, высвобождаемую при разрушении:; более слабых волокон. Кроме того, увеличение коэффициента вариации может привести к росту энергии разрушения, поскольку увеличивается вероятность того, что дефектное место волокна перед развивающейся трещиной удалено от плоскости трещины. Эта ситуация приводит либо к отклонению трещины в направлении места потенциального разрушения следующего волокна, либо к: вытягиванию волокна из матрицы; в обоих случаях энергия разрушения растет. Таким образом, характер влияния реакции между матрицей и волокном на механические свойства зависит как от среднего значения, так и от коэффициента вариации прочности волокон по завершении реакции. [22]

Механические свойства строительных составов, усиленных волокнами и полимерами. [23]

Как и при импрегнировании бетона жесткими полимерами, представляет интерес форма кривой напряжение - деформация образцов, усиленных волокнами. На рис. 11.22 представлены кривые в относительных координатах нагрузка - деформация. Как видно из рисунка, разрушение строительного состава, усиленного волокнами, происходит, по-видимому, в результате вытаскивания волокон, на что указывает снижение нагрузки с увеличением отклонения. В то же время разрушение образцов, импрегнированных полимерами ( примерно до 1 / о), сопровождается разрывом волокон, что видно как из кривой на рис. 11.22, так и при микроскопических исследованиях. Таким образом, улучшение связи между волокном и матрицей, очевидно, способствует более эффективной передаче прикладываемой нагрузки на более прочные волокна. [24]

При этом коэффициент р образцов с алюминиевой матрицей, легированной 35 % магния, имеющей более низкую температуру плавления, был несколько выше по сравнению с силуминовой матрицей. Судя по уровню прочности этих образцов ( № 6), матрица, заключенная между слоями ленты, имеющая после литья грубые дефекты, практически не несет нагрузки, и вклад в прочность композиции вносит только композиционная лента. Если учесть, что максимальная температура, действию которой подвергались волокна в процессе изготовления композиционного материала, не превышала 450 С и они были защищены от действия расплава матрицей из алюминия, входящей в состав композиционной ленты, то фактически все повреждения, которые можно было наблюдать на волокнах, являлись результатом процесса пропитки волокон расплавом при получении ленты. Повышение прочности является следствием улучшения свойств матрицы, повышения ее способности передавать напряжения от разрушенных волокон к более прочным волокнам. Гомогенизация повышает коэффициент эффективности матрицы при содержании 37 об. % волокна от 0 75 до 0 93, причем эти цифры характеризуют величину полного разрушения волокна, обусловленного всем технологическим циклом, включающим процесс нанесения покрытия из нитрида бора, получение ленты методом протяжки через расплав алюминия и процесс окончательной пропитки. [25]

Страницы: 1 2