ݺߣ

ݺߣShare a Scribd company logo

лекция 3

•Download as PPT, PDF•
•
Zhanna Kazakova
Zhanna Kazakova
1 of 7
Download to read offline
Лекция 3 Полимерные композиты Стеклопластики − это материалы, в которых упрочняющим наполнителем является стеклянное волокно. Арматура представлена, чаще всего, в виде тканей полотняного, сатинового или саржевого плетения, находит применение также в виде ленты, жгута, тканей объемного плетения, стекломатов или в виде сеток с разным размером ячейки. Углепластики – это материалы на основе углеродных волокон. В качестве арматуры используется ровинг в виде ленты из однонаправленных нитей толщиной 0,005−0,01 мм, скрепленных через 5-10 мм поперечной нитью. Ширина ленты может быть от 5 до 400 мм. Применяется также ткань в виде рогожи саржевого плетения шириной до 1 м и толщиной от 0,2 до 0,35 мм. Органопластики – это полимерные композиционные материалы, армированные волокнами, полученными на основе ароматических полиамидов (арамидов). Боропластики – это материалы, армированные борными волокнами или борными нитями. Гибридные ПКМ представляют собой композиты, армированные волокнами или тканями из нескольких материалов в различных сочетаниях. Например, чтобы придать детали высокую жесткость при соблюдении условий достаточной вязкости, углеродную арматуру комбинируют с органической или стеклянной.
Механические свойства стекловолокон Плотность ρ, г/см3 Модуль упругости Е, ГПа Средняя прочность σср, ГПа Предельная деформация ε, % 2,58 94 4,2 4,8 2,40 83 − − 2,56 74 2,0 3,6 Е-стекло (алюмоборосиликатное) 2,54 73,5 3,5 4,8 М-стекло 2,89 110 3,5 3,2 S-994 2,49 87 4,8 5,4 D-стекло 2,16 52,5 2,45 4,7 А-стекло (известковонатриевое) 2,49 66 2,4 4,0 L-стекло (свинцовосиликатное) 4,30 51 1,7 4,6 Марка стекла Россия Высокомодульное: ВМ-1 (ВМП) УП-73 Кислотостойкое N7-А США
Прочностные характеристики некоторых углеволокон Марка углеволокна Плотность ρ, г/см3 Модуль упругости Е, ГПа Средняя прочность σср, ГПа Предельная деформация ε, % ВММ-4 1,71 270 2,21 0,8 Кулон 1,9 400...600 2,0 0,4 ЛУ-4 1,7 250 3,0...3,5 1,3 1,7...1,8 150...200 1,7...2,0 1,1 1,6 150 2,0 1,3 Торнел-800 1,8 273 5,46 2,0 Магнамит-А6 1,8 252 4,47 1,6...1,8 Целион Т 1,77 235 4,34 1,8 − 270 2,76 1,0 1,8 322 5,6 1,7 1,95 380 2,42 0,6 − 240 3,3 1,3 Торейка Т-800 1,8 300 5,6 1,9 М-40 1,81 400 2,74 0,6 Россия Урал-24 Элур США Фортафил 5Т Хитекс 46Н Япония Карболон Бесфайт НТ
Боропластики Плотность ρ, г/см3 Модуль упругости Е, ГПа Средняя прочность σср, ГПа Предельная деформация ε, % ВНИИВЛОН 1,43 110...130 2,1...2,6 3...5 СВМ 1,43 125...135 3,8...4,2 3...4 Терлон 1,45 130...160 3,3...3,6 2,7...3,5 Кевлар 1,45 60 2,7 4,5 Кевлар-29 1,45 60...70 2,8...3,3 4,5 Кевлар-49 1,45 130...140 3,6...3,8 2,7...3,5 1,45 130...150 3,3...3,6 2,7...3,5 Марка волокна Россия США Голландия Аренка
Конструкционные и технологические достоинства ПКМ а) Высокие прочность и жесткость при малой плотности. б) Высокая усталостная прочность ПКМ. в) Невысокая чувствительность к концентрации напряжений и живучесть при повреждениях. г) Бронезащитные свойства и разрушение без осколков д) Возможность создания конструкций, материал которых имел бы отличающиеся характеристики в разных направлениях
Применение ПКМ при изготовлении жестких крупногабаритных узлов в летательных аппаратах: а, б – створки грузолюков; в – обтекатель
Примеры повышения весовой эффективности конструкций за счет задания рациональной анизотропии материала: а – бак под давлением; б – лопасть несущего винта; в – крыло обратной стреловидности; г – ферменная конструкция

More Related Content

лекция 3

  • 1. Лекция 3 Полимерные композиты Стеклопластики − это материалы, в которых упрочняющим наполнителем является стеклянное волокно. Арматура представлена, чаще всего, в виде тканей полотняного, сатинового или саржевого плетения, находит применение также в виде ленты, жгута, тканей объемного плетения, стекломатов или в виде сеток с разным размером ячейки. Углепластики – это материалы на основе углеродных волокон. В качестве арматуры используется ровинг в виде ленты из однонаправленных нитей толщиной 0,005−0,01 мм, скрепленных через 5-10 мм поперечной нитью. Ширина ленты может быть от 5 до 400 мм. Применяется также ткань в виде рогожи саржевого плетения шириной до 1 м и толщиной от 0,2 до 0,35 мм. Органопластики – это полимерные композиционные материалы, армированные волокнами, полученными на основе ароматических полиамидов (арамидов). Боропластики – это материалы, армированные борными волокнами или борными нитями. Гибридные ПКМ представляют собой композиты, армированные волокнами или тканями из нескольких материалов в различных сочетаниях. Например, чтобы придать детали высокую жесткость при соблюдении условий достаточной вязкости, углеродную арматуру комбинируют с органической или стеклянной.
  • 2. Механические свойства стекловолокон Плотность ρ, г/см3 Модуль упругости Е, ГПа Средняя прочность σср, ГПа Предельная деформация ε, % 2,58 94 4,2 4,8 2,40 83 − − 2,56 74 2,0 3,6 Е-стекло (алюмоборосиликатное) 2,54 73,5 3,5 4,8 М-стекло 2,89 110 3,5 3,2 S-994 2,49 87 4,8 5,4 D-стекло 2,16 52,5 2,45 4,7 А-стекло (известковонатриевое) 2,49 66 2,4 4,0 L-стекло (свинцовосиликатное) 4,30 51 1,7 4,6 Марка стекла Россия Высокомодульное: ВМ-1 (ВМП) УП-73 Кислотостойкое N7-А США
  • 3. Прочностные характеристики некоторых углеволокон Марка углеволокна Плотность ρ, г/см3 Модуль упругости Е, ГПа Средняя прочность σср, ГПа Предельная деформация ε, % ВММ-4 1,71 270 2,21 0,8 Кулон 1,9 400...600 2,0 0,4 ЛУ-4 1,7 250 3,0...3,5 1,3 1,7...1,8 150...200 1,7...2,0 1,1 1,6 150 2,0 1,3 Торнел-800 1,8 273 5,46 2,0 Магнамит-А6 1,8 252 4,47 1,6...1,8 Целион Т 1,77 235 4,34 1,8 − 270 2,76 1,0 1,8 322 5,6 1,7 1,95 380 2,42 0,6 − 240 3,3 1,3 Торейка Т-800 1,8 300 5,6 1,9 М-40 1,81 400 2,74 0,6 Россия Урал-24 Элур США Фортафил 5Т Хитекс 46Н Япония Карболон Бесфайт НТ
  • 4. Боропластики Плотность ρ, г/см3 Модуль упругости Е, ГПа Средняя прочность σср, ГПа Предельная деформация ε, % ВНИИВЛОН 1,43 110...130 2,1...2,6 3...5 СВМ 1,43 125...135 3,8...4,2 3...4 Терлон 1,45 130...160 3,3...3,6 2,7...3,5 Кевлар 1,45 60 2,7 4,5 Кевлар-29 1,45 60...70 2,8...3,3 4,5 Кевлар-49 1,45 130...140 3,6...3,8 2,7...3,5 1,45 130...150 3,3...3,6 2,7...3,5 Марка волокна Россия США Голландия Аренка
  • 5. Конструкционные и технологические достоинства ПКМ а) Высокие прочность и жесткость при малой плотности. б) Высокая усталостная прочность ПКМ. в) Невысокая чувствительность к концентрации напряжений и живучесть при повреждениях. г) Бронезащитные свойства и разрушение без осколков д) Возможность создания конструкций, материал которых имел бы отличающиеся характеристики в разных направлениях
  • 6. Применение ПКМ при изготовлении жестких крупногабаритных узлов в летательных аппаратах: а, б – створки грузолюков; в – обтекатель
  • 7. Примеры повышения весовой эффективности конструкций за счет задания рациональной анизотропии материала: а – бак под давлением; б – лопасть несущего винта; в – крыло обратной стреловидности; г – ферменная конструкция