6.2 Боропластики

Боропластики содержат в качестве упрочняющего (армирующего) наполнителя борные волокнистые материалы. Наполнитель применяют в виде мононити (диаметр 90-200 мкм, 2500-4000 МПа, модуль упругости 380-420 ГПа), жгутов из неск. таких нитей, оплетенных вспомогательной стеклянной или орг. нитью, а также тканей и лент, в к-рых борные нити или жгуты переплетены др. нитями. Связующими в боропластиках служат эпоксидные смолы, полиимиды или др. полимеры, главным образом термореактивные.

Для боропластиков характерны высокие значения модуля упругости, усталостной прочности, малая ползучесть (до 0,2%) в направлении ориентации нитей. При длительном (до 10 лет) воздействии воды, смазочных материалов, атмосферных факторов мех. св-ва боропластиков снижаются не более чем на 10-15%. Уровень рабочих t и ресурс эксплуатации изделий определяются термостойкостью связующего. Нек-рые св-ва боропластиков существенно зависят от геометрич. параметров нитей. Так, с увеличением их диаметра снижаются плотность и прочность боропластиков при растяжении и повышается прочность при сжатии. Для увеличения прочности сцепления наполнителя со связующим борные нити подвергают травлению в HNO3 (напр., прочность при сдвиге эпоксидного боропластика повышается благодаря этому в 2 раза). Ударная вязкость боропластиков может быть улучшена введением в их состав стеклянных или др. волокон; при этом снижается и стоимость боропластиков.

Конструкционные материалы, применяемые в авиационной и космич. технике для снижения массы (на 20-40%) высоконагруженных деталей, напр. панелей стабилизаторов, пов-стей управления.

6.3 Органопластики

Композиционные материалы, содержащие в качестве армирующего наполнителя орг. волокна в виде нитей, жгутов, тканей, нетканых материалов. матов, войлока, бумаги. Наиболее широко применяют синтетич. волокна (особенно арамидные), реже - природные и искусственные.

Характерные свойства органопластики: низкая плотность (1,1-1,4 г/см3), высокие прочностные, диэлектрич., теплоизоляц. характеристики, ударная вязкость. хим. стойкость, радиопрозрачность, более высокая способность демпфировать мех. и звуковую вибрацию, чем у стеклопластиков и др. композиц. материалов. Св-ва определяются природой волокна и связующего. видом, ориентацией и содержанием наполнителя, взаимодействием на границе волокно-связующее, технологией изготовления. Связующими в термореактивных органопластики служат эпоксидные, полиэфирные и фенольные смолы, полиимиды; степень наполнения 40-70%. Наиб. высокими мех. свойствами обладают органопластики на основе арамидных волокон. По удельной прочности при растяжении эти органопластики превосходят стеклопластики в 1,5-1,8 раза, а по удельному модулю упругости - более чем в 2 раза. При растяжении органопластики на основе непрерывных ориентированных арамидных волокон в интервале от -250 до 200 °С наблюдается линейная зависимость деформации от нагрузки, а также рост модуля упругости с понижением температуры. При сжатии у арамидных органопластиков, а также при растяжении и сжатии у органопластиков, армированных большинством других волокон, проявляются пластические свойства. Технология производства органопластиков и изделий из них такая же, как стеклопластиков.

Органопластики широко применяют: в авиа- и космич. технике, авто- и судостроении, машиностроении для изготовления элементов конструкций, пулезащитной брони, радиопрозрачного материала; в электро-, радио- и электронной технике-для обмотки роторов электродвигателей, произ-ва электронных плат с регулируемой жесткостью и высокой стабильностью размеров; для пр-ва трубопроводов, емкостей; для спортивного инвентаря и в др. отраслях промышленности.