КМ на основе полиимидов конденсационного типа 6.2.4.1. КМ, армированные стеклотканью
В табл. 6.7 [5] приведены механические показатели 12-слой - ного стеклопластика на основе полиимида «Скайбонд-700», армированного стеклотканью марки 181.Е. Свойства материала при повышенной температуре были получены по результатам испытаний на термостарение. Условия получения препрега и слоистого пластика приведены в табл. 6.8 [5].
На рис. 6.5 приведена термоокислительная стабильность слоистого пластика на основе «Скайбонд-700» и стеклоткани 181.Е 132
Предел про чности при изгибе перпендикулярно к ориентации наполнителя, МПа: нормальные условия (при 24 °С) 0,5 ч при 371 °С 100 ч при 371 °С Потеря массы (100 ч при 371 °С), % Модуль упругости при изгибе перпендикулярно к ориентации наполнителя, ГПа: нормальные условия (24 °С) 335 ч при 299 °С 100 ч при 371 °С Предел прочности при растяжении, МПа: нормальные условия (24 °С) 335 ч при 570 °С 100 ч при 250 °С 100 ч при 300 °С Удлинение, %:
Нормальные условия (24 °С) 335 ч при 299 °С 100 ч при 250 °С 100 ч при 300 °С
[Образец 1 при 316 °С) Предел прочности при изгибе, МПа: нормальные условия (24 °С) 500 ч 860 ч 1850 ч
Модуль упругости при изгибе, МПа; 500 ч 860 ч 1850 ч Потеря массы, % 500 ч 860 ч 1850 ч
Образец 2 (при 288 °С) Предел прочности при изгибе, МПа: нормальные условия (24 °С) 2300 ч 4500 ч 9000 ч
Модуль упругости при изгибе, МПа: нормальные условия (24 °С) 2300 ч 4500 ч 9000 ч Потеря массы, %: 2300 ч 4500 ч 9000 ч
[20] Бушииг — стеклоплавильный сосуд, имеющий форму лодочки. — Прим. ред. пер.
[21] Ограничения связаны с канцерогеиностыо бериллиевого производства. — Прим. пер.
[22] В советской литературе используется термин «разве» — масса 1 м ровинга. — Прим. пер.
» 1 ярд/фунт = 2,02-10"3 текс.
* Индексация пряжи в системе «текс» несколько иная. Первая и вторая буквы аналогичны. Вместо буквенного обозначения толщины записывается диаметр элементарного волокна в микрометрах; затем линейная плотность стренг в тексах и далее—аналогично описанному выше. Например, ЕН 10 90 2X2: Волокно из Е-стекла, непрерывная нить диаметром элементарного волокна 10 мкм. Линейная плотность стренгн 90 текс. Пряжа состоит из 2 стренг, скрученных вдвое (2X2). — Прим. ред. пер.
[24] Автор, вероятно, имел в виду поверхностное взаимодействие. — Прим.
Пер. 188
[25] Испытания по условиям А.
G7681 на основе более толстой пряжи ЕС9 66 1 X 0 показывает высокую прочность при сжатии. СВКМ из простой пряжи имеют более высокие прочностные характеристики, нежели материалы на основе тканей из трощеной пряжи. Композиты на основе тканей из простой пряжи имеют более высокие прочностные характеристики и для ассортимента из S-стекла (табл. 8.11) [2]. Такой эффект является следствием параллельности элементарных волокон в простой пряже, что увеличивает поверхность взаимодействия стекловолокно — связующее.
8.7.3. Модели тканей
Характеристики тканей определяются суммарным вкладом пряжи, из которой она делается, и типа переплетения, которое определяет совместную работу пряжи при приложении внешних сил. В случае плотного переплетения ткань будет плохо принимать различную форму, пропитка связующим будет плохой, что приведет к получению композитов с низкими свойствами. В то же время редкое переплетение, содержащее мало нитей, не обеспечивает максимально возможной прочности. Такие ткани могут быть легко «раздерганы», в результате чего будет нарушена ориентация волокон в направлении оси максимальной прочности.
Увеличение числа несвязанных элементов пряжи (т. е. таких, где основа или уток пересекают две или более нитей, лежащих перпендикулярно к ним) приводит к увеличению прочности композита. Как показано в табл. 8.12, увеличение несвязанных
[27] Полотняное переплетение [31.
[28] Испытательная лаборатория в Цинциииати отделения фирмы «Студебекер - Пакард».
[29] «Оуэнз-корнинг файбергласс».
[30] «Коуст маньюфекчуринг энд сапплай».
[31]В советской научно-технической литературе пропитанную связующим текстильную структуру (нить, стренга, жгут н т. д.) после отверждения называют «микропластиком» — Прим. пер.
® Фирма ЛНП [352].
[33] Фирма «Юнион карбайд» [Инф. бюл. № 465—236].
[34] Равновесная влажность после длительного пребывания в воде.
1 Образец сечением 3,18X3,18 мм.
ВФТФЭ — сополимер винилиденфторида и тетрафторэтилена; СЭТФЭ — сополимер этнлентетрафторэтилен.
[37] Определение взаимного влияния различных слоев текстильной структуры волокна кевлар-49.
Примечание. БО — пряжа - без обработки; В — влажная атмосфера; КК — климатическая камера; КЛФ — ксеноноволамповый облучающий фейдо - метр; ПУП — полиуретановая пропитка; С — сухая атмосфера; УКК — климатическая камера с ультрафиолетовым излучением дуговой графитовой лампы; Ф — в шт. Флорида, г. Ханалиа.
[38] «Жизнеспособность» этой эпоксисистемы относительно мала.
[39] Было изготовлено две группы по четыре сосуда в каждой нз волокон» взятых из различных шпуль в разное время.
[40] Допуски объема выбраны для 95 %-ной доверительной вероятности.
Судов [3]. На рис. 12.34 представлена схема модели сосуда высокого давления, которая использовалась для проведения описанных экспериментов [28—33]. При двухосном нагружении (в том числе модель, находящаяся под нагрузкой) природа связующего, которое во многом определяет сдвиговые характеристики КВМ, оказывается очень важной [30].
12.3.4.3. Усталостные свойства
Авторы работы [29 ] изучали усталостные свойства сосудов высокого давления диаметром 102 мм, футерованных резиной. Было исследовано 25 моделей, подвергнутых давлению взрывом Рр 378
[41] Объем каждого сосуда равнялся 9,75-10~4 м3.
[42] Допуски объема выбраны для 95 %-ной доверительной вероятности.
[43] Линейные эффекты в расчет не принимались.