3.4. Методы контроля содержания компонентов в полуфабрикате в процессе переработки

При сочетании стеклянного волокна со связующем (синтетическими полимерами) прочность изделий из ПКМ (стеклопластика) увеличивается, благодаря клеящей способности полимера. Он защищает наполнитель от воздействия влаги и агрессивной среды и распределяет напряжение, между стекловолокнами, обеспечивая их совместную работу при нагружении изделия.

Физико-механические и диэлектрические свойства стеклопластика зависят от ряда технологических факторов: количества слоев стеклоткани, вида укладки стеклоткани в пакете, время выдержки под давлением предварительно пропитанного пакета, процента содержания связующего. Кроме того, составляющие стеклопластика имеют различные прочностные характеристики: связующее обладает значительной прочностью при сжатии, стеклонаполнитель, наоборот, – при растяжении. Современные ПКМ наряду с высокой прочностью, низкой плотностью, радиопрозрачностью и др., могут обладать недостатком, а именно неоднородностью состава и структуры, обусловленной неравномерным распределением стеклоармирующего наполнителя и связующего в объеме материала.

Прочность стеклопластика обусловлена в основном влиянием связующего, его оптимальным содержанием между слоями стеклонаполнителя. Меняя количество связующего, можно получить стеклопластик с необходимыми свойствами. При более равномерном распределении связующего по толщине, клеевые прослойки между стеклонаполнителем имеют меньшие внутренние напряжения и поэтому оптимальные механические свойства стеклопластика могут быть достигнуты при меньшем содержании связующего.

Существующие методы определения содержания компонент связаны с выжиганием (вымыванием с помощью растворителя) связующего и не обеспечивают оперативного контроля этих параметров в изделиях. Поэтому неразрушающий контроль данных компонент непосредственно в изделиях является весьма актуальной задачей. Необходимость непрерывного автоматического контроля содержания связующего в пропитанном материале вызвана ещё и тем, что процентное содержание связующего в КПМ зависит от целого ряда технологических параметров - вязкости связующего, скорости движения нитей, температуры и адгезионной способности связующего и других, стабилизировать которые практически не удается.

Решение данной задачи возможно только путём применения физических методов неразрушающего контроля различного вида и установления эмпирической (функциональной) связи физических характеристик, определяемых непосредственно в изделии, с содержанием компонент стеклопластика. Наряду с этим можно использовать, рассмотренные выше формулы смесей.

Здесь могут быть использованы диэлькометрический, радиоволновой, оптический, ультразвуковой, радиометрический и т. п. виды контроля. Соответственно в формулы смесей подставляются параметры, определяемые указанными видами контроля (например, скорость ультразвука, коэффициент пропускания светового излучения, коэффициент ослабления излучений).

При возникновении в стеклопластике значительной пористости необходимо использовать формулы для трёхкомпонентной смеси. В этом случае содержание связующего определяется из двух уравнений, получаемых в частности для двух ориентаций плоскости поляризации электрического вектора относительно объекта контроля.