Композиционные материалы, их механико-структурный анализ и некоторые новые области применения

• Автор: Елизаров, Сергей Вадимович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 313 с. : ил.

Характеристики компонентов основных промышленных материалов. Некоторые нетрадиционные методы создания композиционных материалов. Особенности структурной организации КМ. Способ получения дисперсно наполненных КМ в постоянном магнитном поле. Модели механики анизотропных и неоднородных материалов. Феноменологический подход к расчету конструкций из анизотропных армированных материалов. Выводы по разделу 2. Постановка задачи. Аналитическое решение. Критерии межслойного разрушения. Численная реализация модели. Одноосное нагружение оболочки. В данном обзоре рассмотрим только полимерные связующие. В качестве связующих обычно используют термореактивные полимеры эпоксидные, полиэфирные, фенольные и полиамидные смолы ,, ,. Механические характеристики распространенных связующих даны в таблице 1. Таблица 1. Эпоксидные смолы в настоящее время являются лучшими связующими для всех основных видов волокон. Это объясняется следующими причинами они обладают хорошей адгезией к армирующим элементам, наполнителям и подложкам могут отверждаться при различных температурах и с различной скоростью, что очень важно для разработки технологического процесса после отвердения можно получать материалы с широким разнообразием и сочетанием свойств, удовлетворяя различным требованиям, предъявляемым к конструкции отверждение сопровождается низкой усадкой и незначительным выделением летучих в результате получают плотный с низкой пористостью материал они очень устойчивы к действию кислот, щелочей и влаги обладают высокими механическими и электроизоляционными свойствам.


Температура эксплуатации изделий на основе эпоксидных смол достигает 0 С, для некоторых видов 0 С. Полиэфирные смолы отличаются относительно низкой стоимостью. Полимеризация может проходить в широком диапазоне температур. Как недостаток отмечают низкую адгезию ко многим волокнам используют обычно со стеклянными. Отметим, что эпоксидные смолы предпочтительней полиэфирных изза низкой усадки, хорошей адгезии и химической стойкости. Фенольные и полиамидные смолы относятся к термостойким. Термостойкие смолы имеют высокие температуры стеклования и способны выдержать продолжительный нагрев на воздухе фенольные до 0 С, полиамидные до 0 С без заметных изменений структуры. Процесс термоокислительной деструкции этих полимеров при высоких температурах идет медленно, а фрагменты распада относительно стабильны. Технология изготовления изделий на основе этих смол сложнее, чем на основе эпоксидных температура отверждения полиамидных смол порядка 0С, необходимое давление до 1 МПа. В процессе отверждения этих полимеров выделяется значительное количество летучих соединений. Поэтому материал получают с большой пористостью. Пористость связующего является причиной низкой трансверсальной прочности композиционного материала. В последнее время появился интерес к термопластичным связующим, которые армируют короткими волокнами. Методы и результаты исследований свойств и структуры полимеров содержатся также в ,. У композиционных армированных материалов появляются свойства, отсутствующие у традиционных конструкционных материалов.