ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТОВ ПО ОБРАЗОВАНИЮ - Ð£Ñ Ñ‚Ð¸Ð½ÑÐºÐ¸Ð¹ ...

33
У волокнистых композитов матрица (чаще всего пластичная) армирована
высокопрочными волокнами, проволокой, нитевидными кристаллами. Идея создания
волокнисто-армированных структур состоит не в том, чтобы исключить
пластическое деформирование матричного материала, а в том, чтобы при его
деформации обеспечивалось нагружение волокон и использовалась их высокая
прочность.
Механические свойства высокопрочных материалов определяются наличием
поверхностных дефектов (надрезов, трещин и т.п.). Около вершин этих
дефектов при нагружении концентрируются напряжения, которые зависят от
приложенного напряжения, глубины трещины и радиуса кривизны в вершине
трещины. В этом случае при действии относительно небольших средних
напряжений в вершине трещины растягивающие напряжения достигают предельных
значений и материал разрушается. Особенность волокнистой композиционной
структуры заключается в равномерном распределении высокопрочных
высокомодульных волокон в пластичной матрице.
В качестве арматуры в композитах применяют волокна различной природы,
представленные в различных формах. Форма волокнистых армирующих
элементов определяется природой волокон, способом их получения и дальнейшей
переработкой, а также процессами изготовления композитов и изделий из
них. Для армирования матриц из синтетических смол применяют стеклянные,
углеродные, органические и борные волокна. Начинают применять сапфировые
и базальтовые волокна, волокна на основе карбида кремния и др.
Для создания неметаллических конструкционных композитовстеклопластиков
широко применяют стеклянные волокна, которые при сравнительно
малой плотности (2400-2600 кг/м 3 ) имеют высокую прочность, низкую
теплопроводность, теплостойки, стойки к химическому воздействию. При повышении
температуры до 1200 К модуль упругости кварцевого волокна возрастает
с 74 ГПа (при 300 К) до 83 ГПа. Свойства стеклянных волокон, выпускаемых
в РФ и за рубежом, представлены в таблице 1.