Непрерывное волокно
Cтраница 2
При непрерывных волокнах можно предположить, что разрушение изделия происходит из-за разрыва волокон. Штапельные волокна могут давать три иных типа разрушения: разрушение связующего на участке со слабой связью, разрушение на срез связующего в местах разрушения волокна, разрушение связи между волокном и связующим. [16]
Наиболее прочны непрерывные волокна из кварцевого и магнийалюмосиликатного стекла. Повышенное содержание щелочей в стекле резко снижает прочность волокон. Прочность стеклянных и кварцевых волокон, испытанных в среде жидкого азота ( - 196 С), приближается к расчетной теоретической прочности соответствующего стекла и плавленного кварца ( табл. на с. В процессе формования прочность волокон снижается, составляя в зависимости от диаметра волокна и состава стекла 25 - 30 % от теоретической. Наиболее высокой прочностью обладают волокна, вытянутые из расплава фильерным методом, наименьшей - волокна, получаемые штабиковым методом и методом раздува. Прочность волокон возрастает в сухом воздухе и при смачивании неполярной углеводородной жидкостью и снижается при кратковременных и длительных нагрузках в результате адсорбции воды и водных растворов поверхностно-активных веществ. [17]
Шелк - единственное непрерывное волокно, существующее в форме непрерывной нити; другие натуральные волокна существуют в форме коротких отрезков, или штапелей. Штапель хлопка обычно имеет длину около 2 6 см, шерсти - от 6 до 10 см, а льна - от 30 до 50 см. Непрерывные синтетические нити иногда пропускают через резальные или шта-пелирующие машины, чтобы получить короткие волокна, похожие на штапели натуральных волокон. [18]
Хотя применение непрерывных волокон в композитах не связано с трудностями обеспечения связи между волокнами, необходимость переноса нагрузки в областях с сильно меняющимися напряжениями и от разрушенного волокна к соседним указывает в общем на желательность достаточного, но минимального [14] числа механических связей. Значительные требования к передаче нагрузки от волокна к матрице и от матрицы к волокну предъявляются также в месте пересечения волокон любыми границами. Эти границы могут быть свободными от напряжения или являться областями закрепления. [19]
Для выработки непрерывного волокна используют малощелочные составы, содержащие менее 1 % Na2O, дающие волокно высокой прочности, а также большой температурной и химической устойчивости. Непрерывное стекловолокно вырабатывают обычно фильер-ным способом. В этом случае сначала в ванной печи варят стекломассу заданного состава, из которой на автоматической установке АСШ вырабатывают шарики. Шарики плавят в электропечи, в дне которой имеются отверстия-фильеры диаметром 1 - 2 мм. Стекломасса, вытекающая тонкими струйками из фильер, наматывается на вращающийся с большой скоростью барабан. Перед барабаном волокна замасливаются парафиновой эмульсией и собираются в нить, которая наматывается на барабан. Из нитей на текстильных машинах изготовляют стеклоткани. Кроме того, непрерывное волокно используют для изготовления стеклопластиков и гидроизоляции. [20]
Стекломаты из непрерывных волокон получают выкладкой непрерывных крученых прядей, соединяемых связующим. Стекломаты на основе рубленого стекловолокна с произвольным взаимным расположением армирующих волокон содержат волокна длиной 38 - 50 8 мм, соединенные связующим. [21]
Хотя применение непрерывных волокон в композитах не связано с трудностями обеспечения связи между волокнами, необходимость переноса нагрузки в областях с сильно меняющимися напряжениями и от разрушенного волокна к соседним указывает в общем на желательность достаточного, но минимального [14] числа механических связей. Значительные требования к передаче нагрузки от волокна к матрице и от матрицы к волокну предъявляются также в месте пересечения волокон любыми границами. Эти границы могут быть свободными от напряжения или являться областями закрепления. [22]
Для выработки непрерывного волокна используют малощелочные составы, содержащие менее 1 % Na2O, дающие волокно высокой прочности, а также обладающие температурной и химической устойчивостью. [23]
 |
Свойства некоторых видов стекол, применяемых для производства стекловолокна. [24] |
Для получения непрерывного волокна, предназначенного для защиты от действия рентгеновских и радиоактивных излучений, используют многосвинцовые и многоборные стекла. Высокопрочные стеклянные волокна вырабатывают из стекол магний-алюмосиликат-ной и других стеклообразных систем. [25]
Недостатками производства непрерывного волокна являются низкая производительность и высокая стоимость продукции. [26]
По внешнему виду непрерывное волокно напоминает натуральный или искусственный шелк, а штапельное - хлопок или шерсть. Изделия из непрерывного волокна имеют вид однонаправленных волокон, тканых материалов, нетканых материалов и волокнистых световодов. [27]
Когда используются не непрерывные волокна ( как в канатах), а объединяются связующим короткие ( прерывные, дискретные) волокна, то и в этом случае сохраняется принцип волокнистого армирования, состоящий в том, что при нагружении композита на границе раздела матрицы с волокном возникают касательные напряжения, которые вызывают полное нагруже-ние волокон. [28]
Наибольшей прочностью обладают непрерывные волокна из кварцевого и бесщелочного магнийалюмосиликатного стекла. Повышенное содержание щелочей в стекле резко снижает прочность стеклянных волокон. [29]
Вата стеклянная из непрерывного волокна. [30]
Страницы: 1 2 3 4 5