Стеклянные волокна - Лабораторная Работа, раздел Механика, Структурных и механических характеристик пенопластов При Сравнительно Малой Плотности ((2,4…2,6)∙103 Кг/м3...
При сравнительно малой плотности ((2,4…2,6)∙103 кг/м3) стеклянные волокна имеют высокую прочность, низкую теплопроводность, стойкость к химическому и биологическому воздействию. Этим объясняется достаточно широкое применение стекловолокна, ровингов, тканей и других материалов на основе стекловолокна для создания деталей и элементов конструкций из стеклопластиков.
Наиболее широко применяется бесщелочное алюмоборосиликатное
Е-стекло (в состав его входят оксиды SiO2, Al2O3, B2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O и некоторые другие компоненты).
Непрерывные волокна получают вытягиванием расплавленной стекломассы через фильеры диаметром 0,8…3,0 мм и дальнейшим их быстрым вытягиванием до диаметра 3…19 мкм.
Форма поперечного сечения волокна может быть различной (рис. 2.2): круглой (1), трубчатой (2), в форме шестиугольника (3), квадратной (4), треугольной (5), прямоугольной (6).
Штапельное волокно получают вытягиванием непрерывного стекловолокна и разрывом его на отрезки определенной длины.
Кварцевое волокно получают, как правило, из стержней вытягиванием, так как кварц даже при температуре 2400 К имеет очень высокую вязкость, что затрудняет формирование его из расплава.
Поверхность стеклянных волокон покрывают замасливателем, который предотвращает разлохмачивание и истирание волокон при различных видах ткацкой переработки и препятствует адсорбированию на волокнах влаги из окружающей среды. Существует два вида замасливателей: пассивные и активные (гидрофобно-адгезионные). Пассивные замасливатели (например, парафиновая эмульсия или замасливатели на основе крахмала) применяются только на стадии ткацкой переработки волокна. Перед нанесением связующего на армирующий материал эти замасливатели удаляют с помощью термической или химической обработки.
После удаления замасливателей на поверхность волокон часто наносят аппреты (аппретирование) – вещества, способствующие созданию прочной связи на границе волокно – матрица и исключающие гигроскопичность волокон. В качестве аппретов применяют обычно кремний, органические и металлоорганические соединения. Наиболее перспективны активные замасливатели, защищающие одновременно поверхность волокна от разрушения, повышающие адгезию между стекловолокном и полимерной матрицей и улучшающие переработку волокон.
На прочность стекловолокна определяющее влияние оказывает состояние поверхности волокна, которое зависит от условий его формирования.
Стекловолокна имеют высокую термостойкость и жаропрочность. При повышении температуры до 1200 К (900°С) модуль упругости кварцевого волокна возрастает с 74 (при 27°С, 300 К) до 83 ГПа. Бесщелочные алюмосиликатные стекла начинают снижать свою прочность при 600 К (327°С), натрий-кальцийсиликатные, борные, свинцовые и фосфатные – при
400…500 К (150…250°С). Модуль упругости снижается незначительно, вплоть до температуры размягчения.
Марки и механические свойства некоторых видов стекловолокон представлены в табл. 2.1.
Стекловолокна применяются в композитах в виде жгутов и нитей из элементарных волокон, лент, тканей разнообразного переплетения, матов, холстов и других нетканых материалов.
Для изготовления изделий из стеклопластиков методом намотки промышленностью выпускаются стекловолокна в виде непрерывных жгутов (ровингов), состоящих из прядей комплексных нитей c суммарной линейной плотностью 555…4170 текс. (Текс – линейная плотность нити, определяемая как вес 1 км нити в граммах).
Тканые армирующие материалы получают путем текстильной переработки крученой комплексной нити, жгута, пряжи или ровингов. Для текстильной переработки используют стекловолокна диаметром 3…4 мкм. Тканые армирующие материалы технологичны, удобны при изготовлении крупногабаритных изделий, позволяют достигать высокого содержания арматуры в стеклопластинах.
СОДЕРЖАНИЕ Лабораторная работа Получение и исследование структурных и механических характеристик пенопластов...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Стеклянные волокна
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Производство пенопластов и деталей из них
Технология производства пенопластов состоит из операций приготовления композиции, введения газовой фазы в полимерную среду (чаще всего путем вспенивания), придания вспененной массе необходимой форм
Пенополиуретаны
Композиции для производства пенополиуретанов содержат изоцианаты, гидроксилсодержащие олигомеры, воду, катализаторы, эмульгаторы, а иногда еще и наполнители, красители и антипирены (вещества, снижа
Пенопласты на основе фенолоформальдегидных смол
(пенофенопласты)
Для производства пенофенопластов используют фенолоформальдегидные смолы резольного (термореактивные) и новолачного (термопластичные) типа, реже фенолоамин
Пенопласты на основе эпоксидных смол
(пеноэпоксиды)
Пеноэпоксиды – газонаполненные материалы на основе эпоксидных смол. Чаще всего это жесткие материалы с замкнутой структурой ячеек. Основой композиции при по
Порядок выполнения работы
1. Получить пенополистирол с различной кажущейся плотностью вспениванием гранул, содержащих низкокипящую жидкость.
1.1. Провести предварительное вспенивание гранул. Изменяя продолжительнос
Протокол экспериментов
Таблица 1.1
Марка исходного
материала
Время предварительного вспенивания
tпред. всп, мин
Насыпная плотность
Непрерывные волокна
Наиболее часто для производства деталей, узлов и агрегатов на основе полимерных матриц применяют стеклянные, органические, углеродные, борные волокна, а также тканые и нетканые материалы на их осно
Органические волокна
Чаще всего для производства изделий АКТ используют волокна на основе ароматических полиамидов (арамидные волокна). Применяют также полиамидные (например капрон, найлон и др.) и полиимидные волокна.
Углеродные волокна
Углеродные волокна относятся к классу наиболее перспективных армирующих материалов, так как обладают рядом ценных и даже уникальных свойств. Они имеют низкую плотность (1,43…1,83 г/см3),
Борные волокна
Волокна бора являются одним из перспективных армирующих материалов композитов с полимерной и металлической матрицами. Волокна бора имеют довольно низкую плотность (2,55…2,65 г/см3), высо
Металлические волокна и проволоки
Металлические волокна или проволоки наиболее экономичны и часто являются очень эффективными армирующими материалами. Для композиционных материалов, работающих при низких и умеренных температурах, и
Волокна с металлическими и керамическими покрытиями
Нанесение на неметаллические и металлические волокна очень тонких металлических покрытий может существенно улучшить свойства волокна и КМ на их основе.
Покрытия при этом могут выполнять сл
Коротковолокнистая арматура
В качестве коротковолокнистой арматуры можно использовать измельченные минеральные волокна, например волокна асбеста. Но наиболее
перспективными являются нитевидные монокристаллы или усы.
Входной контроль армирующих материалов
Целью входного контроля является не только отбраковка некондиционных материалов, но и установление конкретных значений параметров в пределах допуска для последующей корректировки те
Методика проведения входного контроля
Проверке качества армирующих материалов по порокам внешнего вида, соответствия геометрическим размерам и требованиям нормативно-технической документации подвергают 5% объема контролируемых материал
Протокол экспериментов
Таблица 2.14
Результаты контроля и испытания нитей (ровингов)
№ п/п
Вид
армирующего материала
(нитей)
Диаме
Полимерные связующие на основе полиэфирных смол
Большую часть полиэфирных смол используют в качестве матричных материалов при производстве деталей, узлов и агрегатов из стеклопластиков в авиационно-космической технике, кораблестроении, автомобил
Полимерные связующие на основе эпоксидных смол
Эпоксидные смолы и многокомпонентные связующие на их основе широко применяются в качестве матричных материалов при производстве деталей, узлов и агрегатов АКТ из ПКМ. Это объясняется их высокой адг
Полимерные связующие на основе фенолоформальдегидных смол
Фенолоформальдегидные смолы применяют в качестве связующего благодаря хорошо налаженному и относительно простому их производству, низкой себестоимости и сочетанию таких ценных свойств в отвержденно
Связующие на основе кремнийорганических смол
Кремнийорганические смолы (полиорганосилоксаны) отличаются от других смол высокой теплостойкостью и возможностью работать в широком интервале температур (173…623 К). Кроме этого они проявляют высок
Матричные материалы на основе термопластичных смол
Для изготовления деталей конструкционного, радио- и электротехнического назначения довольно широко применяются термопластичные смолы; полиэтилены, полипропилены, фторопласты, полиэтилентерефталаты,
Приготовление связующих
Перед употреблением все компоненты связующего должны пройти входной контроль на соответствие паспортным данным.
Связующие готовят партиями. За партию принимают количество связующего, изгот
Связующего
Контроль связующего проводят для каждой партии по окончании приготовления, а также после хранения ранее приготовленного связующего перед пропиткой армирующего материала. Основными технологическими
Массы капли
Прибор состоит из штатива 1, на котором с помощью держателя 2 закреплена изогнутая стеклянная трубка 3, свободная для проникновения раствора с одной стороны и имеющая резиновую груш
Порядок выполнения работы
1. Изучить и законспектировать содержание работы.
2. Определить необходимое количество связующего и его компонентов (табл. 3.4, 3.5 и формулы (3.2), (3.3) для пропитки зада
Особенности производства деталей, узлов и агрегатов из КМ
Важнейшее преимущество композиционных материалов – возможность создания из них деталей, узлов и элементов конструкций с заранее заданными свойствами, наиболее полно отражающими характер и условия р
С металлическим покрытием
(диаметр усов - 0,025 мм, Vв = 0,45)
Требования к матричным материалам:
- высокая адгезия к армирующим материалам;
- химическая стойкост
Определение прочности однонаправленных КМ
с непрерывными волокнами в направлении армирования
Исходными данными для расчета являются (рис. 4.3):
1) диаграмма истинных напряжений s = f(e) волокна (1);
2) диа
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с целью и содержанием лабораторной работы.
2. Получить задание для расчета двух видов однонаправленных КМ (см. приложение).
3. Выписать название, марку и основные
Теории адгезии
Под адгезией принято понимать сцепление, возникающее между двумя приведенными в соприкосновение разнородными материалами.
В случае клеевых соединений адгезия – это сцепление между к
Выбор клея и его компонентов
При выборе клея учитывают прежде всего химическую природу склеиваемых материалов, а также условия работы клеевого соединения, конструктивные особенности изделия и требования к технологическим свойс
Влияние наполнителей на свойства клеев и клеевых соединений
Различные наполнители органической и минеральной природы оказывают существенное влияние на процесс формирования адгезионного контакта и свойства клеевого соединения. Введение наполнителей снижает о
Общие этапы технологии склеивания деталей
1. Подготовка склеиваемых поверхностей – заключается в подгонке, зачистке и обезжировании склеиваемых поверхностей. Иногда требуется специальная обработка поверхностей перед склеиванием.
Клеи на основе немодифицированных фенолоформальдегидных смол
В зависимости от соотношения исходных продуктов (фенола и формальдегида, применяемых инициаторов или катализаторов (щелочных или кислых) и режима изготовления фенолоформальдегидные смолы подразделя
Модифицированных поливинилацеталями
К этой группе относятся клеи типа БФ. Наиболее широко известны клеи марок БФ-2, БФ-4, представляющие собой спиртовые растворы термореактивной фенолоформальдегидной смолы, совмещенной
Теплостойкие и высокотеплостойкие клеи
Клей ВК-8 - фенолокремнийорганическая композиция, модифицированная синтетическим каучуком. Композиция содержит неорганический наполнитель.
Прочность - до 250 кгс/см2 при
Клеи на основе эпоксидных смол
Эпоксидные клеи состоят из эпоксидной смолы, отвердителя и пластификатора. Пластификатор, как правило, вводится в состав смолы и тогда клей двухкомпонентный. В зависимости от применяемых отвердител
Изделий из оргстекла
В качестве клеев для склеивания оргстекла используют чистые растворители, клеящие лаки и полимеризационные клеи.
Клеи-растворители широко применяют для склеивания изделий из органического
Новости и инфо для студентов