Использ. CВ в композиционных материалах. Св-ва и применение стеклопластиков

Композиционные материалы (КМ) получ. При объемном сочетании хим. разнородных материалов с четкой границей раздела между ними. КМ обладают свойствами, кот. не могут обеспечить их комп-ты в отдельности. Компонент КМ, кот. непрерывен по всему V, наз. матрица. Прерывистый комп-т – наполнитель.

Стекло как наполнитель использ-ся в виде шариков, волокнистых материалов (нити, ткани, сетки, ленты).

Стеклопластики – это сочетание полимерных композиций и армирующего материала (нити, ткани, сетки). Обладают высокой прочностью при небольшой плотности; использ. в ка-ве конструкционных мктериалов (при изгот. корпусов автомобилей, лодок, яхт).

По виду связующего (то, из чего делают матрицы) различают:

3. Термопластичное связующее – для них хар-ны обратимые переходы ж.-тв. при нагреве или охлаждении;

4. Термореактивные – под возд-ем тепла или катализаторов необратимо переходят в тв состояние (оксидные смолы).

В зависимости от направления армирующего материала различают след. группы стеклопластиков:

3. Ориентированные: - однонаправленные (при использ. нитей, ровингов); - со сложной схемой армирования (при использ. ткани, сетки, ленты);

4. Хаотически-армированные (при получ. Стеклопластиков использ рубленая нить)

растяжения (однонаправленные) стеклопластики при использ. волокна типа Е =1600 МПа, волокна типа S = 2100 МПа. Такие хар-ки обеспечиваются при измерении в направлении волокна. При измерении в перпендикулярном направлении волокна растяжения = 20-40 МПа.

При сложной схеме армирования для стекла Е растяжения = 500-950 МПа. У стеклопластиков хаотически-армированных свойства не зав. от направления измерения и растяжения = 150-1600 МПа. Прочность таких материалов гороздо ниже, чем у матер. с правильной ориентацией, но они дешевле и использ. для изгот. бытовой техники.

Прочность однонаправленных стеклопластиков зав. от составляющих материалов и объемной доли стекловолокна.

1 кривая:

2 кривая:: При V > Vmin, .( – прочность на раст. волокна). Это справедливо при не более 70%, т.к. при большем количестве из-за возникающих в КМ напряжений появляются трещины и рсслоения.

При 100% содержания волокна .

Введение небольшого кол-ва волокна приводит к снижению прочности КМ.