Влияние ориентации волокон.
Композиты, у кот.все волокна уложены параллельно,называют одноостноориентированными
волокнами.На свойства армир.волокном полимерных композитов большое влияние оказывает направление ориентации, находящ.в них волокоН.
Для композита с
одноост.ориентир.волокнами
наблюдается сильно выраженная анизотропия механич.свойств.Это в большинстве случаев отриц.явление.
Способы снижения аниз.свойств.
Увеличение числа осей ориентации волокна
Расположение волокна в композите так,чтобы они были ориентированы в двух, трёх или большем чисое направлений.
Чем больше осей ориентации волокна, тем меньше анизотропия свойств композита.,но ниже и коэффициент упрочнения.При хаотич.ориентации
непрер.волокон(перепут.непрер.в
олокна) анизотропии свойств композита не наблюдается.На его коэффициент упрочнения большая
Ку 0,15-0,2 от продольной прочности одноост.ориентир.композита.У
композита,напол.короткими
хаотич.направлен.волокнами
анизотропии свойств нет.Но Ку не превышает 0,1.В большинстве случаев изделие из композита нагружается неравномерно, в одних направлениях действуют большие механические нагрузки,а в др.значительно меньше.
Поэтому необязательно делать материал полностью изотропным.Учет этого факта и правильно продум.направление, расположение и ориентация волокон позволяют усилить наиболее нагруженные участки. сохранив их высокую прочность.
Влияние соотношения модулей упругости волокна и связующего.
Модуль упругости и прочность волокна почти всегда в несколько раз больше модуля упругости и прочности полимера.Именно такое соотношение модулей упругости позволяет реализовать высокие прочностные свойства ПКМ.Благодаря такому соотношению модулей упругости на волокна приходится основная нагрузка,а полимер остаётся малонагруженным.Слишком
низкий модуль упругости связующего неблагоприятно влияет на упругопрочн.свойства композита ,если модуль упругости связующего слишком низок,то прочностные возможности композита будут реализовываться далеко не в полной степени. Это обусловлено невозможностью передачи большей нагрузки от волокна к др.волокну через матрицу с низким модулем упругости.В результате некоторые волокна окажутся перегруженными и порвутся,что приведет к разрушению всей композиции.Наиболее оптимальное соотношение модулей упругости волокна и матрицы Е2 около
10-15.Следовательно для реализации возможностей более прочных и высокомодульных волокон требуется более прочная и с большим модулем упругости полимерная матрица(пластик).
Лекция 27.04.
Начало дописать
Принятие конструк технолог решений при разработке конструкций осуществляется совместно с внеш.расчётчиками и испытателями В каждом конкр.случае необходимо учитывать сырьевые материалы,рац.структуру КМ соот. мех., тепл., хим.и др.воздействиям.Отказ от принципа материал-конструкция-технология приводит к тому что затягивается создание новых конструкций,опыт.образцы не удовлетворяют необ.требованиям и непрер. в конструкцию технологии требуется вносить изменения,многие из кот.можно было учесть на ранних стадиях проектирования
Особые требования при разработке конструкций из
КМ,предъявляемые к сырьевым материалам( см.фото).
Матрица должна обладать достат жёсткостью и обеспечивать совмест работу частей наполнителя. Её прочность является определяющей при нагружении.Важным свойством матрицы является способность образовывать монолит материал,в кот.матрица должна сохранять свою целостность вплоть до разрушения волокон.Армир наполнитель обычно воспринимает основные механич.нагрузки.Выбор наполнителя зависит от нагрузок,приходящихся на конструкцию,а также внеш.воздействующих факторов и условий эксплуатации.
Лекция 11.05.