Роль технологических факторов в формировании структурно-напряженного состояния конструкционных стеклопластиков

• Автор: Арсентьева, Светлана Николаевна
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 129 с. : ил.

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

КЛТР - коэффициент линейно-термического расширения;

КМ - композиционный материал;

МДФ — микродисперсная фаза;

ММ - микроматрица;

ПКМ - полимерный композиционный материал;

СВ - стеклянное волокно;

СП — стеклопластик;

ЭС - эпоксидная смола;

ЦСЭ - центральный силовой элемент; а— предел прочности, МПа;

Е - модуль упругости, ГПа; є— деформативность, %;

Ут - объемное содержание связующего в стеклопластике;
V/- объемное содержание волокна в стеклопластике;
//у - коэффициент Пуассона волокна;
I'лт - коэффициент Пуассона матрицы; г - адгезионная прочность, МПа;
Е/- относительное содержание наполнителя;
Ки - коэффициент использования прочности наполнителя;
М- критерий монолитности;
/г,- - коэффициент соответствия характеристик связующих условиям монолитности;
(рі - коэффициент значимости характеристик связующего; сі - диаметр изделия, мм.
Глава 1 Физико-химические и термомеханические аспекты технологии получения конструкционных стеклопластиков
1.1 Конструкционные пластики, армированные стекловолокном
1.2 Влияние структуры стеклянных волокон на упругопрочностные свойства композитов на их основе
1.3 Физико-химическая совместимость компонентов стеклопластика
1.4 Термомеханическая совместимость компонентов стеклопластика
1.5 Выводы
Глава 2 Факторы, определяющие прочность стеклопластиков.
Методология исследования
2.1 Факторы, определяющие прочность и деформативность
стеклопластиков
2.2 Влияние состава и технологи получения на развитие поврежденное конструкций из стеклопластиков в процессе эксплуатации
2.3 Применение ДМА для исследования состава и режима отверждения стеклопластиков
2.4 Экспериментальные методы оценки основных физикомеханических свойств стеклопластиков
2.5 Выводы
Глава 3 Разработка метода прочностного моделирования изделий цилиндрической формы малого диаметра
3.1 Применение спирали Архимеда для прочностного моделирования изделий цилиндрической формы малого диаметра
3.2 Оценка количественного влияния структурнонапряженного состояния стеклопластикового стержня на прочность
3.3 Аналитическая оценка влияния скорости отверждения и температуры полимеризации на монолитность изделия
3.4 Аналитическая оценка развития поврежденности и срока службы конструкционного стеклопластика
3.5 Выводы
Глава 4 Экспериментальные исследования по составу композиции и режимам отверждения
4.1 Связь состава эпокси-диановой композиции с эксплуатационными характеристиками
4.2 Регулирование состава компонентов стеклопластика конструкционного назначения и выбор режима отверждения
4.3 Проверка адекватности предложенной модели
4.4 Выводы
Глава 5 Рекомендации для технологического процесса
5.1 Технологический процесс производства стеклопластикового изделия
5.2 Технологические параметры процесса отверждения
5.3 Повышение качества изделия
5.4 Выводы
Основные выводы
Литература
Приложение А. Схема линии изготовления центрального силового элемента

2.4 Экспериментальные методы оценки основных физикомеханических свойств стеклопластиков
Для исследования кинетики отверждения использовался метод дифференциальной калориметрии. Данный метод основан на использовании калориметрического блока (рисунок 2.7) с дифференциальной хромель-копелевая термопарой диаметром 0,2 мм, термостатом, электронным потенциометром ЭПП-09.
ренциального калориметра, где 1 - алюминиевый корпус блока; 2 - стакан; 3 - термопара; 4, 5- реакционная ячейка и ячейка сравнения соответственно; 6 - медный корпус ячейки; 7 - латунная трубка; 8 - отверждающаяся или инертная композиция
Перед проведением эксперимента прибор калибруется, чтобы определить тепловую константу калориметрического блока (1/С0), характеризующую его способность распределять тепло, которое выделяется в реакционной ячейке. Калибровка проводится с помощью ячейки сравнения и калибровочной ячейки, в которую помещается нагреватель из нихромовой спирали с диаметром проволоки 0,4 мм. Сопротивление этой спирали RH определяется с помощью моста сопротивления Р-333 при комнатной температуре. Далее в обе ячейки наливается одинаковое количество смолы ЭД-20 без отвердителя,