Таблица 3
Свойства наиболее распространенных волокнистых армирующих компонентов
|
Волокно |
Плотность, кг/м3 |
Предел прочности при растяжении, МПа |
Модуль упругости, МПа |
Температура деструкции, °С |
|
Полиамидное (капрон) |
1140 |
770...850 |
3200...3500 |
200...220 |
|
Полиэфирное (лавсан) |
1380 |
800...1000 |
2000...2500 |
240...260 |
|
Полиакрилонит-рильное(нитрон) |
1170 |
460...560 |
4600...5800 |
— |
|
Поливинилспирто-вое (винол) |
1260 |
600... 1000 |
25000 |
|
|
Полиимидное |
1300... 1400 |
800...2000 |
20000...45000 |
|
|
Арамидное |
1400... 1490 |
2000...4000 |
100000... 1500000 |
— |
|
Углеродное низкопрочное |
1450... 1800 |
600... 1500 |
75000... 200000 |
300...400 (потеря прочности) |
|
Углеродное высокопрочное |
1700... 2000 |
2000...3500 |
200000... 600000 |
300...400 (потеря прочности) |
|
Борное |
2400... 2600 |
5000...7000 |
До 450000 |
2500 |
|
Стеклянное алюмо-боросиликатное |
2600 |
1400...2200 |
60000 |
700 (плавление) |
|
Стальное |
7800 |
4100...5000 |
200000 |
1620 |
|
Титановое |
4700 |
1900...2000 |
115000 |
1600 |
|
Окись алюминия |
3990 |
680... 700 |
323000 |
2080 |
|
Хризотил -асбест |
2490 |
1350...1500 |
172000 |
1520 |
|
Хлопок |
1500 |
500...600 |
4900 |
Номенклатура КПМ представлена на схеме (рис.1).
Стеклопластики получают путем пропитки синтетическим связующим уложенного стеклянного волокна (ограниченной или неограниченной длины) с последующим уплотнением (штампованием, прессованием, протяжкой через фильеры). Стеклопластики выпускают в виде листов (ГОСТ 9590), плит (ГОСТ 10499), скорлуп и труб (ГОСТ 12496), погонажных профилей (ГОСТ 19111). В стеклопластиках высокая прочность сочетается с низкой плотностью и теплопроводностью, радиопрозрачностью и прекрасными электроизоляционными свойствами.
Асбопластики получают путем пропитки распушенного асбестового волокна полимерным связующим (ГОСТ 5-78 Е). Это теплостойкие КПМ, сохраняющие свои механические свойства при температурах до +400°С. Известным асбопластиком является па-ронит (ГОСТ 481) — КПМ на основе каучука, асбестового волокна и порошковых наполнителей. Из паронита изготавливают прокладки для герметизации сред избыточного давления при строительстве резервуаров, в неподвижных соединениях деталей машин.
Волокниты — КПМ, состоящие из рубленного волокна, пропитанного термореактивным полимером. Если волокно хлопковое или химическое, то такой КПМ называется органоволокнитом. Если волокно углеродное — карбоволокнитом, борное — борово-локнитом и т.д. Матрицы волокнитов изготавливают в основном из фенолоформальдегидной смолы резольного или новолачного типа. Если используется другой полимер, то к слову «волокнит» добавляют начальные слоги из его названия. Например, мелаво-локнит — КПМ на основе меламино-формальдегидной смолы. Из волокнитов изготавливают плиты и строительные панели, строительные изделия, подвергающиеся в процессе эксплуатации ударным нагрузкам.
Углепластики (карбопласты) — КПМ, состоящие из углеродных волокон и синтетического полимера (ГОСТ 27939). Это высокопрочные, жесткие, термически и химически устойчивые материалы, мало тепло- и электропроводные, с низким коэффициентом линейного расширения. Углепластики применяют при строительстве защитных экранов от электромагнитного излучения.
Эксплуатационные свойства наиболее распространенных волокнистых КПМ приведены в табл. 4.