Керамические волокна.

Получают из оксидов металлов (алюминия, циркония, бериллия). Эти волокна не отличаются очень высокой удельной прочностью, их главное достоинство - это высокая термостойкость ( от 1400 до 1650 ° ). Кроме того они имеют очень высокую химическую стойкость и стойкость к окислению, поэтому ими усиливают пластмассы для изготовления химической аппаратуры тормозных фрикционных изделий, узлов двигателей.

Короткие волокна.

Большинство рассмотренных синтетических волокон выпускают также в рубленом виде. Не производят рубленых аранильных волокон по причине большой сложности рубки этих волокон. Длина рубленых волокон колеблется от нескольких миллиметров до нескольких сантиметром, что зависит от назначения волокна и требований потребителя.

Лекция 28.03.

Дописать начало

Максимальная плотность упаковки или максимальная объемная доля (Fm).

Как бы не старались плотно упаковать твёрдые волокна между ними всегда останется пустое пространство, величина которого между не деформируемыми волокнами зависит только от способа их укладки. Минимальная величина пустого пространства, а следовательно максимальная степень наполнения композит достигается при строго параллельной гексагональной укладки всех волокон. В этом случае Fm может достигать 0,9. Любое отклонение от параллельности укладки волокон приводит к уменьшению Fm и степени наполнения композита. В тканях при двухосной ориентации волокна Fm=от 0,4 до 0,6, а всё остальное это пустота; это снижает коэффициент наполнения и прочность материала. Поэтому для производства сверхпрочных и сверхлёгких материалов необходимо использовать наполнитель с параллельно уложенными волокнами. Но в таком случае материал становится одноосно-ориентированный и может возникнуть сильная анизотропия свойств. Для исключения анизотропии и сохранения высокой степени наполнения волокна располагают в полотне в несколько толстых слоев, каждый слой содержит одноосно-направленные волокна. Эти слои в полотне ориентируют под разными углами. Перекрещиваются волокна только вместе соприкосновения слоев, что носит незначительно снижает Fm. Такие полотна - многоосные или мультиаксиальные. Чтобы не переплетенные волокна не рассыпались и не перепутывались, их прошивают или фиксируют слабой проклейкой. Для прошивки используют гибкие полиэфирные или полиамидные нити.

Достоинства полиаксидальных волокон:

• Изотропность свойств композиционного материала

• Сокращение расхода смолы на 20-30%, тк за счёт отсутствия переплетения нитей достигается плотная укладка волокон

• Сокращение веса изделия из композита до 50%, тк за счёт повышения концентрации наполнения повышается прочность, что позволяет снизить толщину

• Сокращение количества слоев ткани при укладки

• Увеличение механической прочности

• Ровная поверхность изделия

Выпускаются комбинированные мультиаксиальные волокна, в которых мультиаксиальные ткань комбинируются со слоями мата из рубленых или бесконечно перепутанных волокон. Наличие мата на поверхности полотна способствует получению более гладкой и изотропной поверхностью.