Механика композитных материалов 2 1980
..pdfАКАДЕМИЯ НАУК ЛАТВИЙСКОЙ ССР
механика
композитных
материалов
1 9 8 0 • 2 |
1 9 3 — 3 8 4 |
Март — апрель
Журнал основан в 1965 г. Выходит 6 раз в год
В.А. Белый
Г. Бодор (Будапешт)
B. В. Болотин
Г. И. Бранное (София)
Г. А. Ванин
Ф.Винклер (Берлин)
И. Я. Дзене
A. Д уда (Берлин)
C. Н. Ж урков
С. Загорский (Варшава) B. К . Калнберз
И. В. Кнетс М. А. Колтунов
A.Ф. Крегерс
B.А. Латишенко
B.П. М акеев
Р.Д. Максимов
A.К. Малмейстер
C.Т. Милейко
П. М. Огибалов К. В. Опря (Яссы)
B.Д. Протасов Ю. Н. Работное
В.Р. Регель
A.Савчук (Варшава)
Г. Л. Слонимский
3.Соботка (Прага)
B.П. Тамуж
Ю.М. Тарнопольский Г. А. Тетере Г. Н. Третьяченко
Ю.С. Уржумцев
Л.А. Файтельсон
Л.П. Хорошун
Главный редактор А. К. МАЛМЕЙСТЕР Заместители главного редактора
В. А. ЛАТИШЕНКО, В. П. ТАМУЖ, Ю. С. УРЖУМЦЕВ
Ответственный секретарь И. Я ■ДЗЕНЕ
Адрес редакции:
226006 Рига, ул. Айзкрауклес, 23, тел. 551694 Институт механики полимеров АН Латвийской ССР
Издательство «Зинатне»:
226018 Рига, ул. Тургенева, 19, тел. 225164 Р е д а к ц и я в с е с о ю з н ы х ж у р н а л о в
Заведующий редакцией А. В. Венгранович
Редактор С. Г. Баж анова Технический редактор Е. К. П иладзе
Корректоры В. Н. Арне, О. И. Гронда, Л. А. Дмитриева
Сдано в набор 11.01.80. Подписано в печать 16.04.80. ЯТ 04101. Формат бумаги 70X108/16. Высокая печать. 17,33 уел. печ. л., 17,58 уч.-изд. л. Тираж 2124 экз. Заказ 86-Д. Отпечатано в типографии
«Циня» Государственного комитета Латвийской ССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли, 226424. ГСП Рига, ул. Блауманя, 38/40.
© Издательство «Зинатне», «Механика композитных материалов», 1980 г.
отдельных волокон, нитей и образцов однонаправленных композитных материалов.
Объектами исследования служили полиэфирные, поливннилспиртовые, гндратцеллюлозные, алифатические, ароматические полиамидные крученые и некрученые нити с различным числом волокон. Их свойства достаточно подробно описаны в литературе [9, 16— 19].
Для получения образцов микропластиков использовали различные виды связующих, однако основные исследования проводили с применением эпоксидных связующих горя чего и холодного отверждения. Связующее горячего отверждения приготавливали на
основе олигомерной циклоалифатической смолы ЭД-20 (80% ), олигомерной |
алифатиче |
ской смолы ДЭГ-1 (10%) и отвердителя ■— триэтаноламинтитаната (ТЭАТ, |
10%). От |
верждение связующего проводили при 160° С в течение 3 ч. Связующее |
холодного |
отверждения готовили на основе тех же олигомерных компонентов, но в качестве отвер дителя использовали полиэтиленполиамин (10% ). Отверждение связующего произво дили при 20° С в течение 24 ч. Оба указанных вида связующих находят широкое приме нение при изготовлении композитных материалов на основе стекловолокон и химических волокон.
Пропитку нитей связующим производили на специально изготовленном стенде с по следующей намоткой на рамку, на которой и проходило отверждение связующего. Коли чество наносимого связующего составляло 60— 100% от массы нитей. Определение меха нических свойств одиночных волокон, нитей и микропластиков производили на разрыв ных машинах типа FO-1, РМ-30 и РТ-250. Испытания проводили при длине образцов 10, 70 и 250 мм и скорости подвижного зажима 100 мм/мин. Определение акустического модуля упругости проводили на модернизированном приборе ДУК-20, а механического модуля — на специальной приставке к разрывным машинам, состоящей из датчиков силы и деформации, блока усилителей и двухкоординатного потенциометра.
При определении реализованных в микропластике механических характеристик ни тей расчет проводился по фактическому сечению волокон в образце по формулам
ОГмпл — Осп(1—ф) |
£мпл — £ о ( 1 —ф) |
ов=-----------------------; |
Еп=------------------------■, |
ф |
ф |
где CTD, Е а — расчетное разрушающее напряжение и модуль упругости волокон; стМпл, ■Емпл — разрушающее напряжение (прочность) и модуль упругости микропластиков; Осв, Е св — то же для связующего; ф — объемное содержание волокон в микропластике.
При сопоставлении механических свойств волокон, нитей и микро пластиков на их основе обнаружены существенные различия, вполне коррелирующиеся с данными по стеклянным и углеродным волокнам,
имеющимися в цитированной |
выше литературе |
(табл. 1). Наибольшие |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Табл. 1 |
Сравнительные данные по механическим свойствам химических волокон, |
|
|||||||||
технических нитей и микропластиков* на их основе |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
Микропластик |
Микропластнк |
||||
|
Волокна |
Нити |
|
со связующим |
со связующим |
|||||
|
|
|
горячего |
холодного |
||||||
Вид волокна |
|
|
|
|
отверждения |
отверждения |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<V |
6**, |
(Тн, |
6. % |
0\ |
|
Е, |
сг, |
б, % |
Е, |
|
МН/м2 |
% |
МН/м2 |
МН/м2 б, % |
МН/м2 |
МН/м2 |
МН/м2 |
|||
Полиэфирное |
720 |
21,5 |
630 |
6,1 |
750 |
6,3 |
18 000 |
740 |
4,2 |
25 000 |
Полнвиннлспнртовое |
950 |
19,0 |
820 |
7,2 |
840 |
7,5 |
980 |
5,2 |
||
Гндратцеллюлозное |
600 |
15,6 |
550 |
8,3 |
540 |
9,0 |
14 000 |
655 |
7,1 |
24 300 |
Ароматическое поли |
3820 |
27,0 |
2950 |
16,0 |
3850 |
9,7 |
122 500 |
3840 |
9,6 |
122 300 |
амидное |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* Показатели для микропластпков пересчитаны |
на сечение волокон. |
|
|
|||||||
** б — коэффициент вариации. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
