Наиболее полно морфология волокон кевлар-49 освещена в работах [5—7]. Как волокна, так и композиционные волокни­стые материалы (КВМ) на их основе изучались методом сканирую­щей (СЭМ) и просвечивающей (ПЭМ) электронной микроскопии. Ниже будут описаны морфологическ^ особенности волокон, 342

Рис. 12.3. Поверхность иемодифицированного волокна кевлар (Х3000)

Рис. 12.9. Поверхностное разрушение одиночного волокна кевлар при затяги­вании узла

Подвергнутых различным механическим воздействиям (растяже­нию, кручению, продольному разрыву, сжатию и сложному из­гибу). Более полная информация о таких характеристиках во­локон приведена в работах [5, 61. Характерные морфологии во­локна кевлар-49 представлены на рис. 12.3, а и б. Поверхность одиночного волокна состоит из множества глобулярных частиц и желобков, преимущественно ориентированных в продольном направлении. Возникновение этих желобков можно объяснить отслаиванием полимерного вещества с поверхности волокна, что наводит на мысль о микрофибриллярной структуре волокна.

На рис. 12.4 показана поверхность одиночного волокна после воздействия крутки с числом витков 70 см-1. Хорошо виден вин­товой желобок, который после раскручивания волокна вновь оказывается параллельным оси волокна. Микроструктура во­локна кевлар-49, оцененная методом ПЭМ, показана на рис. 12.5. Очевидно, что дефекты структуры наблюдаются не только на по­верхности, но и внутри волокна.

На рис. 12.6 представлены СЭМ-фотографии среза волокна, сделанного бритвенным лезвием: конец волокна оказывается как бы раздавленным. Разрушение волокна кевлар-49 при растяжении происходит по межфибриллярному механизму с вырывом участ­ков микрофибрилл (рис. 12.7). В то же время при поперечном сжатии волокна остаются в основном неповрежденными, за ис­ключением участка сжатия волокна (рис. 12.8). Весьма инте­ресны микрофотографические данные об изменении морфологии волокон кевлар-49 при деформации их в узле. При малых нагруз­ках возникают зоны сжатия с внутренней стороны перегиба волокна. При увеличении деформации (при затягивании узла) происходит сильная фибриллизация с отщеплением микрофиб­рилл с поверхности волокна. Волокно кевлар-49 сохраняет в узле не более 50 % исходной прочности (рис. 12.9, а и б).