тряпки4 (тряпки шпоры), страница 5

на понижение прочности и жесткости при нагреве, термореактивные пласт­массы имеют лучшую несущую способ­ность в рабочем интервале температур, и допустимые напряжения (15—40 МПа) для них выше, чем для термопластов. Важными преимуществами термореак­тивных пластмасс являются высокие удельная жесткость EKpg) и удельная прочность ст„/(р^). По этим показателям механических свойств реактопласты со стеклянным волокном или тканями пре­восходят многие стали, сплавы титана и сплавы алюминия. Термореактивные порошковые пластмассы наиболее одно­родны по свойствам. Такие пластмассы хорошо прессуются и применяются для наиболее сложных по форме изделий. Недостаток порошковых пластмасс - по­ниженная ударная вязкость (табл. 12.7).

Boлoк^tumы-э^o пластмассы, в ко­торых наполнителем являются волокна. Они отличаются повышенной проч­ностью, а главное-ударной вязкостью. Благодаря волокнам ударная вязкость превышает 10 кДж/м², а при использо­вании стеклянного волокна достигает 20-30 кДж/м². Волокниты, наполненные асбестовым волокном, сочетают тепло­стойкость (до 200 °С) с высоким коэффи­циентом трения в паре со сталью и по­этому применяются в тормозных устройствах для обкладок и колодок. Изделия из волокнитов прессуют при повышенных давлениях. Из-за низкой текучести материала применение волок­нитов ограничено изделиями простой формы.

Особую группу волокнитов образуют материалы с параллельно располо­женными волокнами наполнителя. Та­кую структуру имеют изделия, полу­ченные намоткой стеклянного волокна. Ориентация волокон служит причиной анизотропии. Вдоль волокон прочность максимальна, а в поперечном направле­нии — минимальна.

Слоистые пластики представляют со­бой группу самых прочных и универ­сальных по применению конструкцион­ных пластмасс. Листовые наполнители, уложенные слоями, придают материа­лам анизотропность.

Свойства слоистых пластиков зависят от вида полимера, наполнителя, способа укладки листов и объемного соотноше­ния между полимером и наполнителем. По виду наполнителя слоистые пласти­ки разделяются на следующие виды:

текстолиты материалы с хлопчатобу-

мажными тканями; гетинаксы-с бума­гой; древеснослоистые пластики-с дре­весным шпоном; стеклотекстолиты - с тканями из стеклянного волокна. На­именее прочными являются гетинаксы, максимальную прочность имеют сте­клотекстолиты. Из всех слоистых пла­стиков текстолиты отличаются самым прочным сцеплением между полимером и наполнителем и лучше поглощают вибрацию.

Обычно слоистый пластик содержит около 50% полимера; при меньшем его содержании материал более экономи­чен, но зато менее прочен и неводо­стоек.

Способ укладки листов в слои­стой пластмассе особенно важен, когда сами листы наполнителя неоднородны по структуре и свойствам. Для древес­ного шпона различие в прочности вдоль и поперек волокон общеизвестно. В тка­нях наибольшую однородность свойств обеспечивает полотняное переплетение. Здесь нити основы и нити утка равномер­но переплетены друг с другом. В корд­ной ткани, напротив, прочность макси­мальна вдоль нитей основы, а нити утка расположены редко и предназначены только для сплетения основы.

Стеклянное волокно не так эластично, как полимерное или хлопчатобумажное. Стеклоткань полотняного переплетения в стекло гекстолитах обеспечивает мини­мальную прочность, так как при частых перегибах волокна получается больше обрывов. Наивысшая прочность (прав­да, в одном направлении) получается при укладке слоев стеклянного волокна в соотношении 10: 1, т. е. в 10 слоях во­локна имеют одинаковое направление, а в одиннадцатом-направление воло­кон изменяется на 90°. Предел прочно­сти такого материала 850-950 МПа. При укладке такого же наполнителя в соотношении 1:1, т. е. направления волокон в соседних слоях перекрещи­ваются под углом 90°, прочность умень­шается вдвое. При любом способе укладки волокна или ткани материалы

анизотропны и степень анизотропии со­ставляет 2-10.

Гетинаксы в зависимости от свойств составляющих применяются как элек­троизоляционные или строительно-де­коративные материалы для облицовки производственных помещений, салонов самолетов и т. п.

Текстолит используется для разнооб­разных средненагруженных трущихся деталей, включая зубчатые колеса и ку­лачки. Среди достоинств текстолита — сопротивление износу, отсутствие схватывания со стальными деталями.

Стеклотекстолиты сочетают малую плотность (1,6-1,9 т/м³) с высокой прочностью и жесткостью. Наивысшую прочность обеспечивает эпоксидная связка, а минимальную -кремнийорга-нические полимеры. Стеклотекстолиты по способности поглощать вибрации превосходят стали, сплавы титана и сплавы алюминия и поэтому имеют хорошую выносливость при переменных нагрузках. По тепловому расширению эти материалы близки к сталям. Нужно отметить, что минимальные значения прочности и жесткости проявляются в направлениях под углом 45° к волок­нам.

При нагреве полимерная связка разупрочняется быстрее волокна, поэто­му прочность на сжатие и на сдвиг сни­жается быстрее прочности на растяже­ние.

Слоистые пластики со стеклянным или полимерным волокном в течение десятков секунд выдерживают темпера­туру свыше 3000 °С. В поверхностных слоях разрушается полимер, оплавляет­ся наполнитель и образуется тугоплав­кий кокс, который защищает более глу­бокие слои материала. Эта особенность лежит в основе применения пластмасс в качестве теплозащитных материалов.

Термореактивные полимеры исполь­зуют в виде клеев, а также при изгото­влении оболочковых форм для отливок, различной технологической оснастки, абразивного инструмента. Клеи пред­

ставляют собой сложные смеси с по­рошковыми наполнителями, необхо­димыми для уменьшения теплового рас­ширения. После отверждения тонкие клеевые пленки (0,05-0,25 мм) прочны на

срез (Тсрсза= 1°- ²⁰ МПа), обеспечивают герметичность соединения, не снижают прочность склеенных деталей и хорошо сопротивляются усталости. Максималь­ную прочность обеспечивают феноло-формальдегидные клеи, а теплостой­кость-клеи на основе кремнийорганиче-ских полимеров. Склеивание применяют там, где клеевая пленка работает на срез; при приклеивании тормозных об-кладок, фиксации болтов и шпилек, за­креплении вкладышей подшипников и т. п.