§35 Волокнистые композиционные материалы на полимерной матрице.

К волокнистым композитам, имеющим полимерную матрицу относятся: стеклопластики, асбопластики, волокниты, углеродопластики, боропластики, нетканые материалы, древесные плиты и органические материалы.

Стеклопластики – это материалы, армированные стеклянным волокном. В этих материалах высокая прочность сочетается с низкой плотностью, низкой теплопроводностью, радиопрозрачностью, электрическими изоляционными свойствами. Они применяются в качестве корпусов судов в судостроении, кузовов автомобилей, цистерн, труб в транспорте, в качестве радиопрозрачных обтекателей лопастей вертолетов, в ракетной и авиационной технике, в химической промышленности, в виде облицовочных или несущих элементов в строительстве, в качестве изоляторов в электротехнике.

Асбопластики – полимерные композиты с волокнистым асбестовым наполнителем. Используются как теплостойкий материал. способен длительно сохранять механические свойства до температуры 400°С. Из этого материала изготавливают тормозные колодки, элементы теплоизоляции ракет, лопатки ротационных насосов и другие изделия. Одной из разновидностью асбестопластика является паранит, который в матричном материале содержит каучук и имеет дополнительный наполнитель. Он используется для прокладок, предназначенных для герметизации сред под избыточным давлением в неподвижных соединениях.

Волокнит – представляет собой композиционный материал. в котором матрицей является термореактивная смола, а наполнитель состоит из рубленого волокна: хлопкового, химического или борного, а также некоторых других. Если волокнит имеет хлопковое или химическое волокно, то он называется органоволокнитом. Если другое волокно, то, соответственно, – карбоволокнитом, борволокнитом и так далее. В качестве смолы используется фенолформальдегидная смола, реже – другие смолы.

Из волокнитов изготавливают детали с высоким сопротивлением ударным нагрузкам. Например, шестерни, втулки, строительные панели.

Углеродопласты – композиционные материалы, имеющие наполнитель в виде углеродного волокна, а матрицу из различных полимеров. Углеродное волокно упрочняет полимер. Эти композиционные материалы называются углепластиками, карбопластиками. Они обладают высокой прочностью, жесткостью, химической и термической устойчивостью.. они имеют высокую, электропроводность, малую плотность, низкий коэффициент трения и линейного расширения. Их применяют для изготовления деталей автомобилей, самолетов, судов, для спортивного снаряжения. Эти материалы защищают радиоаппаратуру от внешних излучений.

Боропластики – композиционные материалы, имеющие матрицу из различных полимеров, а в качестве наполнителя содержат волокна бора, которые выполняют упрочняющую функцию. Эти материалы отличаются более высокой прочностью, термостойкостью и жесткостью. Из них изготавливают обшивку для крыльев самолетов, лопатки вентиляторов, винты и другие элементы для самолетов или для высокоэнергетических машин.

Нетканые материалы – это текстильные материалы из натуральных или химических волокон, которые изготавливают без применения процессов ткачества, а с помощью прошивания волокнистого холста, прокалываем холста иглами и другими методами.

Изделия из этих материалов используют в качестве фильтров, утепляющих прослоек, бумагоделательной техники и так далее. Из электропроводящих нетканых материалов на основе углеродных металлических или металлизированных волокон изготавливают плоские и рулонные нагреватели, экранизирующие и поглощающие элементы в радиоэлектронной технике.

Древесные плиты – композиционные материалы, которые формируются из смеси древесных стружек или волокон с малым содержанием связующего синтетического материала. Они производятся путем отлива на сетке волокнистой древесной массы, механическим истиранием древесины в древесную массу с добавлением от 4 до 8% синтетической смолы. Дальнейшее прессование позволяет сформировать требуемую геометрию материала.

Органические или органосиликатные композиционные материалы имеет матрицу из органических полимеров и волокнистых наполнителей органической и силикатной природы. Обычно матрица представляет смесь полимеров. К этому виду материалов относят полимер-цемент. Он имеет в качестве матрицы смесь органического полимера с неорганическим полимером.

(Неорганическим полимером служат цемент, гипс, жидкое стекло и другие. Полимер – цементы используются в гидро- и маслоизоляции, для защиты стальной арматуры от коррозии в бетонных конструкциях.)

Особой широкой группой композитов на полимерной матрице являются резиновые, резинометаллические и резинотканевые изделия. Они входят в понятие резинотехнических изделий. К этим изделиям относятся ремни для гибкой тяги и передачи мощности. Структура этих ремней образована силовым слоем из латунированного металлокорда или шнура из стекловолокна. Из резинового массива или матрицы и из тканевой обертки. Напорные рукава изготавливают с использованием силовых каркасов из проволки и нитей, пропитанных резиновой матрицей. Автомобильные шины также являются композитами на полимерной матрице, в которых армирующим элементом является латунированный металлокорд, а матрица представляет собой смесь полимеров на резиновой основе, а также может содержать другие неорганические вещества.