Крысин В.Н., Крысин М.В. - Технологические процессы формирования, намотки и склеивания конструкций, страница 3

и их хзрзктерпстики во многом зависят от температуры нолимериэаш1и и нволимыхлля лластл. фикации, улучшении рсологических характеристик и конт)явля текучести л иролсссе формообразования добзлок. Механические свойства матсризлоа второй грузны олрслслнются. лрсждс всего, исходной лрочностыо осколы, а также маркой зрмирую- 11 висго материала и стслсиью армирояююя осколы. При иагружеьвьях вььслвимс ььаг1ь)"Зквв ла осььову ььс1ьслаются 'ьсрс'ь касььтсььв иььс ььаьь1ьяжюиья сьввига. Осиова нагружается лостсисюю.

Максимальиос иалРмжсиис гю зависит от вбю июсти связи мсждУ армирукпиими зььсьвсььтаьвьь - адгсзиоииои и когсзиоидой лрочиости. Мсхаимзм разруюеиин 1ььосьье разрыва оьного юьи ясскольких вола>. ковв) будет закььючвться ььибо в разруьвьсвьни азпсзиоввиойь связи 1саги оспова хрупкая). либо в ьсьвличсском ьюфорьвььроваььиьь (ссьввв осиова юьастичиан). )йья каждого гила осиоиы следует яыдслнть комплекс сиоиств. которыми оиа ьаоььжььа оювагють для обссяс юиия максимальиой Рис.

1.3. Основные аиды зриирующих мавсримоа лроеюсти ПКМ, В качсствс арзьируюиввх материалов исиользуются (рис. 1.3) . 1. Стскььоволокььььтьь — это матсривлы с хаотичсски )хьсььььложсььными лпалсьььиьвмм волоквюми длмвой 50...500 мм и иьв.уьлюьи ьсьиььой 50...100 мм. Стскловолокпиты иэотролиы. ио мх мсхюьичсскис свойства ввспостаточьво хороюи. и вюэтому с ьврммсисимсм этввх ьвптсриаьюв изготавливаются в основном маломагружсииыс встали. 2. Стскяоваьастики — зто ьютериалы, в которые входит стскляимыс вити, волокла, лситы.

а также ткали полотляного яяи сатииоиого иере. пястсиии. ПКМ с осиоиой мз стсклоьиастикон обладают высоком механической прочиостью, а лоэтому из имх мзготавььиваются детюьи, иосмрииимавсьцис аэродиламичсскис иагрузки 1обтскатсьььь, зализы, крывлки люков и лр.). 3. Оргаьюияастики — зто материалы с оргаиичсскими волокиами, лситами. витями. жгутами и ткалями. Оргаиолластики отиосятсм к ясгким матсриалам, их илотиость равиа 0,95...1,4 кгьсм . Оливы иэ основиых иоказатслсй работосььособььости оргаиоюьастиков иялястсл ползу- честь. По удельной жссткостм органоьюастики в 2 раза лрсвосходят стсклоьпасвики. ио лри этом в 1,5...2,0 раза устуиают угла- и бороилас- 12 тикам.

В зарубежных конструкциях широко используется оргзноплзстик кевлзр различных модификации. Волокна кевлара часто называют арамиднымп. К зрамидпым волокнам относятся феинлепизофталал<иды иомекс. копекс, феи<стоп; аь<ндп<дрззидь<. ковлер, а также врспкз.

Характеристики арзмишп <х волокон приведены в табл. 1.1. 7 лб.<кпв 1.1 5!вркл Илолюсть. Прслсл лроч- Модуль кг7м< костя лл рвз- < яру<ос<м. рь<л. в<па Мце Облом <юллысрв, влоллтсео л лолоклв. % 0.0143...0.145 27.5...30 1240...1340 0,147 860..Л 060 ОЛ43 23 1260 ОЛ73 6.5 90...120 23 <,4 3...4 20...25 Келлер Х.<ОО Л<кпкз 1!омске 71ри сжатим характеристики оргюш<шзстнков меняются, в результате чего создают«н иовыс материалы. Оргзпоплзстпкн обладают хорошими теплоизолнцншп<ыми свойст. вами — нх теш<о* и тсмперзтуроироводпости в дяз раза ниже, а удельная теплаемкость на 50...70 % выше. чем у стеклопластиков.

Механические характеристики ор<аиопластнков приведены в табл. 1.2. Органонластики легкме и характеризуются высокой удельном прочностью, хорошими показателями прочности прн сжатии, изгибе и сдвиге. Опи явля<ется хорошими дизяектрнками. Эти материалы устойчивы к дсйствпк< ударных и зпакоперемспных нагрузок. оим плохо воспламеняются и их характеристики достаточно стабильны при высокой влажности.

Органошшстики технологичны и легко перерабатываются. Оргапо<шзстнкн б«згодаря своим физико-мсхапичеким покзззтелпм рекомендуются как армпруюшпе злсмепты в ИКМ, применяемых: в конструкциях, испытывзюпшх предельные растягивзющне напряжения, например в сосу<а<х высокого давления; Табл лнз 1.2 1.87 1.65 0.53 105 9.8 8,2 10.3 13 в дстыщх п узлах монолитных н а>оистых папслсй с лсгкимп эаиш>- иителями различных типов, исиь>тылающнх умсрсш>ь>с нагрузки„например в зализах, обтскатслпх.

панелях; в деталях и узлах дскоративпых злсмсптов иптсрьсрон сзьяжстон, всртолстов, судов и т.п.; в дстзлпх и узлах электро- н радиотсхнического пзэизчсння, например в обтскатсяпх для укрытия зптспп и т.п. Прил>снсинс оргзпо>листиков вместо стекло>шастиков поэволяст; па 20...50% снизить массу элементов конструкций; в 5...20 рзэ увспнчить ресурс и повысить излсж>юсть работы копетрукций, нслытыазющнх иоэдсйствис эпзчитсльпых эпакопсрсмснпых и ударных нагрузок; и 1,5...2 рзэз повысить тсизоч звуко и электронэоляцпоииыс свойства конструкций; в 3...5 раз снизить трудосмкость иэготоалсиия дсгапсй. 4.

Углеплас>ики -- это ь>атсриалы с углсродпь>мн питяьи>, волокнами. лс»тами, тканями. Волок>а изготавливаются иэ полиакрилопнтрзтпых эзготопок либо нэ смолы — остатка, обраэуюшс>осн прн высокотсмпсратурпом рвсщсш>сини в процсссс персработки нефти. К основным препмушсстнзм углслластнкон слсдует отнести сравнительно малую плотность, нькокнс стзтнчсскос сопротивлспнс усталости, жесткость, сопротивляемость коррозии„нэпооз- н абрззивостойкость, мзль>с коэффициент лннснного рз>зпирсиип н электрическую проводимость. !й>иболсс шяроко применяются волокна иэ полнзкрплонитрпяь. ного сырья. пмсюшсго модуль упругости 2,45 И> 54! 1з н лрсдсл прочности от 32„0 до 39,0 а>Пз.

13КМ получзстся путом связывания углсродпых волокон с ошх>ной, состоюпсй иэ пскоторых эпокспдных, фспольпых, полиэфирных. полисульфонпых смол или полифспилспоао>о сульфида. Углсролпыс волокна можно раэдслять па три оспоапых класса: иысокомодулы>ью, вь>сокопрочпыс н срсднсй прочности (табл. 1.3). Прочность иолокпз опрсдслястсп делсппсм раэруп>залпа» нагрузки пз плошадь его поперечного сечения. Углсрощц >с волокна обсоючинают высокую жссткость коптрукш>и, которая ядпястся мсрой сонротнвлпс- 100...120 1Ь>отис с>ь. коз>з 1!Галса прзчаосо> ара Гзстяжсяаа. Мнв Ыоауяьувртююа, М1Ь 1.9 1 а...>.0 390..

500 Тоблпцо 1.3 Волокно 2.3...2.7 65...75 0.2...О,4 4.9,.5.4 В5...95 1.7 2.4...5.4 190-.290 15 мости материала. Использоваиис углсродпых волоков и лепт ~юзволяст создавать ИКМ ялн опрсцелс5щых условий работы. На характеристики проектируемого ПКМ влияют: соотиощспие объемов оаювы и армируюпюго материала„ числа слоев аргяируолцего лгатсриала, его марка и его впд (волокло или лелта1; иаиравлспис укладки волокон и лепт армирующсго материала опюситсльло глаппых действующих пагрузок; технология пропитки армируюшсго материала основой; технологи кскис процессы изготовлелия дстззей, узлов и агрегатов 1формовапие, памотка и лр.).

углспластики используются с зпоксилиой основой. Фспольиие смолы ле используются 1щя изготонлспия копструкциоилых ПКМ, а использукпся глапиь5ь5 образом для получения ПКМ для изготовлеиия деталей оборудоваиия и интерьера пассажирских кабин из-за нсгорючести. Наибольший интерес в настоящее время представляют бисталеи. миды и полиаьищы. Ьисталсимиды и их различиыс модификации ио стоиьх~сти виже других основ„а посрависнию с зпоксилными полимерами имеют более вькокис тсллоскойкость и вязкость. Оии лагко мрсрабзтываются и представляются весьма перспективными при получении ПКМ для изготовления силовых конструкций, Боя ыпая работа по исследованию лолиаьпщов проводится в НАСЛ по программе, цель которой — разработка нового поколсиия полиамидиых углспластиков.

Рабочая температура углепластиков лри полиамндиой основе зависит от продолжитсльиасти ее воздействия и равна 480...535 'С при .кратковременном воздсиствии, 260...315 С при воздействии в течение 100...1000 ч и 230...260 'С при воздействии в течение 50000...70000 ч. ПКМ с углепластиковмм армирующим материалом планируется для замены углсзпоксидиых ИКМ в изделиях, длительно работающих при температурах 120...175 'С в условиях довышенной влажности ~ 19! . Стойкость к окислепию углеродного волокла упеличивастсн с увеличением модуля упругости, зиачепие которого зависит от температуры графитизапии н соотвстствещю содсржаиия углерода. Влияние теплового старенмя па воздухе на характернстнкм угле- пластика селноп прн непользования в качестве арьгнруюшсго матернала углергшпого яопокма показано в табл.

1.4. Таблица 1.4 Прн»ампер»ту- 1»ритемпер»туре 313'Сиеидержие ре23 С 200 ч 300 ч 1000 ч Хар»июриетии» 0,37 1ДВ Мяос» испаряющегося аещесгаа. 3» д редея прочности яри изгибе. Мца Молуяьуирушсги прц изгибе 1О». МЦ» 11релея орочиосгя при жежшовюж елаипл МП» 21Л 1.43 1.42 1.44 5. Боропластнкн — зто матермалы с борньглгн волокмамм 1валокнамм нз полнкрнстаялнчсского бора, осажденного на вольфрамовую про.