2московский ордена
Полимерные композиционные материалы
жүктеу/скачать 3,84 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Основные виды полимерных конструкционных материалов
| Полимерные композиционные материалы — многокомпонентные материалы. Их
свойства существенно зависят от состава и свойств составляющих их компонентов, взаимно- го расположения компонентов, взаимодействия между ними и межфазной границы между компонентами. В свою очередь полимерные композиты можно также условно разделить на две основ- ные группы: − дисперсно-наполненные пластики — состоят из полимерной матрицы и порошкооб- разного или коротковолокнистого наполнителя, вводимого для придания материалу определенных функциональных свойств, или удешевляющего материал без заметного изменения его механических или других функциональных свойств, иногда их называ- ют просто — «наполненные пластики»; − волокнистые полимерные композиты — состоят из армирующего волокнистого на- полнителя и полимерного связующего матрицы. Основные виды полимерных конструкционных материалов, в основном композиты, суммированы в табл. 7.1. Таблица 7.1 Основные виды полимерных конструкционных материалов Материалы Наполнители Матрицы (связующие) Без наполнителей – Термопласты Дисперсно-наполненные композиты Дисперсные наполнители (по- рошки, короткие волокна) Термопласты, реактопласты, углеродная матрица Волокнистые/текстильные композиты (армированные полимерные материа- лы или армированные пластики) Волокнистый наполнитель (нити, текстиль, бумага), ните- видные кристаллы Термопласты, реактопласты, углеродная матрица, эласто- меры Композиты с комбинированным на- полнителем Волокнистый наполнитель и дисперсные добавки Термопласты, реактопласты, углеродная матрица В дисперсно-наполненных пластиках используются различные виды органических и не- органических наполнителей с небольшими размерами частиц (значительно меньше критиче- ского, включая короткие волокна), матриц термо- и реактопластов, а также эластомеров. К дисперсно-наполненным относятся также волокнистые композиты, волокна которых имеют более низкие физико-механические характеристики, чем у матрицы, поэтому они, строго го- воря, не являются армирующими компонентами. Однако в ряде случаев такой состав позво- ляет придавать материалу специфические функциональные свойства, например, антифрик- ционные при применении полиамидных или фторполимерных волокон. 75 Свойства волокнистых полимерных композитов существенно зависят от составляющих их компонентов, их состава и свойств, взаимного расположения, свойств межфазной границы раздела, а в некоторых случаях от диффузии компонентов матрицы в волокна. В армирован- ных полимерных материалах используются различные виды органического и неорганическо- го волокнистого наполнителя в виде резаных волокон, нитей, лент, жгутов, тканей, нетканых материалов и войлоков, нитевидных кристаллов и других волокнистых структур. Основу армированных полимерных материалов составляют волокнистые армирующие наполнители, объединенные в монолитный композиционный материал матрицей или связую- щим. В армированных полимерных материалах в качестве матрицы могут быть использова- ны различные полимеры — термопласты и реактопласты, а также эластомеры (каучуки и ре- зины). Для армирования современных композитов наряду с традиционными природными во- локнами и стекловолокнами все шире применяются армирующие химические волокна и нити с высокими механическими и термическими характеристиками, позволяющие создавать кон- струкционные материалы с совершенно новыми функциональными свойствами. В качестве матрицы в дисперсно-наполненных и волокнистых полимерных композици- онных материалах применяются различные виды полимеров: − термопласты — полиолефины, алифатические и ароматические полиамиды, полисуль- фоны, фторопласты и др.; − реактопласты — фенопласты (фенол-формальдегтдные, фенольные), аминопласты (ме- ламино- и мочевиноформальдегидные), эпоксидные, полиэфирные, полиимидные, крем- нийорганические и другие. В резино-текстильных материалах и изделиях используются различные виды эластоме- ров — природные и синтетические каучуки. В волокнистых полимерных композитах армирующий наполнитель, состоящий из воло- кон или нитей, воспринимает механические нагрузки, определяя основные механические свойства материала — прочность, деформативность, жесткость. Полимерная матрица (свя- зующее), находящаяся в межволоконном пространстве, служит для распределения механиче- ских напряжений между волокнами или нитями (хотя матрица тоже частично воспринимает механические нагрузки) и, что очень важно, определяет монолитность материала. Расположение волокон или нитей в армированном композиционном материале должно зависеть от направления действующих нагрузок с целью наиболее полной реализации физико- механических свойств в готовом материале или изделии. Расположение волокон задается как структурой волокнистого наполнителя, так и условиями получения материала/изделия. Самостоятельную группу полимерных композиционных материалов составляют резино- текстильные материалы и изделия. Процессы их изготовления, свойства и применение прин- ципиально иные, по сравнению с конструкционными волокнистыми полимерными композита- ми. Их особенностью является не только применение высокоэластичной полимерной матрицы (каучука, резины), но и то, что эти армированные материалы создаются почти исключитель- но как готовые изделия. В отличие от конструкционных композитов в резинотекстильных материалах и изделиях работают проклеенные нити, их расположение также определяется направлениями действующих нагрузок. жүктеу/скачать 3,84 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|