Файл: УП Наполнители.doc

_{Таблица 16.11 - Изменение прочности на разрыв БВ после их пребывания в органических жидкостях [6].}

_{Термическая обработка также оказывает влияние на прочность волокон (рисунок 2.6). При нагреве до 600}⁰_{С и последующем охлаждении БВ незначительно снижают прочность (на 5 - 20%), в то время, как стеклянное волокно в этих условиях разрушается. При дальнейшем повышении температуры прочность БВ резко уменьшается, и при 700}⁰_{С составляет 30 - 50% от исходной в зависимости от месторождения базальта. При более высоких температурах БВ разрушаются, что связано с их кристаллизацией.}

_{Водо- и щелочестойкость БВ до и после термообработки достаточно высоки и изменяются сравнительно мало.}

_{1 – ВРВ из базальта месторождения Янова Долина; 2 – ВРВ из Исачковского диабаза; 3 – минеральное волокно Воскресенского завода; 4 – РПВ стеклянное Мерефянского завода;}

_{5 – минеральное волокно Советского завода.}

_{Рисунок 16.6 - Влияние термообработки на прочность волокон [6].}

_{Базальтовые волокна, так же как и углеродные, разрушаются практически идеально упруго (рисунок 2.7) и характеризуются достаточно стабильными механическими свойствами (таблица 2.12)}

_{1 – РБН (б) 13 – 1200; 2 – РБ – 10 – 1000; 3 – РБК – 600; 4 – раздув горячим воздухом;}

_{5 – фильерный способ; 6 – раздув воздухом при нормальной температуре;}

_{7,8 – УКН – 5000.}

_{Рисунок 16.7 - Диаграмма растяжения углеродных и базальтовых волокон [5].}

_{Статистические показатели стабильности свойств и коэффициенты вариации значений диаметров поперечного сечения (Vd) и модуля упругости (VE) для базальтового ровинга (таблица 16.12) имеют относительно низкие значения.}

_{Таблица. 16.12 - Механические свойства БВ [5].}

_{Наличие объемных дефектов, таких как межфибриллярные трещины и пустоты, особенности их распределения в продольном и радиальном направлениях, а также наличие поверхностных дефектов (микротрещин, впадин, наплывов), не оказывая существенного влияния на изменение зависимости от особенностей распределения объемных и поверхностных дефектов, может сильно влиять на прочность волокна при постоянном модуле упругости. Так, коэффициенты вариации предела прочности базальтового ровинга колеблются в пределах 25,6 – 44,5%, а коэффициенты вариации модуля упругости – в пределах 7,0 – 12,7% [5].}

_{Дискретные БВ, полученные с помощью «дуплекс – процесса», а также с использованием индукционных высокочастотных установок с раздувом воздухом при нормальной и повышенной температурах, сильно отличаются по всем параметрам от волокон, изготовленных непрерывным способом (таблица 16.10): их прочность в 2,1 – 5,3 раза уступает прочности ровинга, а модуль упругости – в 1,2 – 2,7 раза.}

_{Аналогичны свойствам СВ: удельное объемное сопротивление (v) 10}¹¹ _{– 10}¹⁸_{Омсм, диэлектрическая проницаемость (ε) 4 – 9 Гц, тангенс угла диэлектрических потерь (tg) 0,001 – 0,013, удельная теплоемкость (Ср) 500 - 800 Дж/кг×К, коэффициент теплопроводности () 0,11 – 0,16 Вт/(м×К), коэффициент линейного термического расширения (2 – 5)·10}^-6 _К^-1_.

16.3 Текстильные формы базальтоволокнистых наполнителей

Базальтоволокнистые наполнители для получения полимерных материалов используются как в виде волокон, так и в виде текстильных форм: ровингов, тканей, тканых и нетканых сеток, иглопробивного рулонного материала [7]. В мире в год производится порядка 5 млн.т базальтовой ваты для теплоизоляции и до 1 млн.т волокна [5].

_{Комплексная базальтовая нить (ровинг) – это пучок параллельно уложенных элементарных волокон диаметром 9 ± 1 и 12± 1 мкм, скрепленных замасливателем.}

_{Разработаны технологии изготовления крученой базальтовой нити, производства температуростойких тканей и трикотажа на основе ровинга и крученых нитей, температура применения которых составляет от -200 до +700°С. Отработку технологии получения тканей осуществляли на автоматических ткацких пневморапирных станках АТПР - 100 и ТР - 120 – С. Получены базальтовые ткани полотняного переплетения первичного волокна 9 – 12 мкм). В основе использовали ровинг с линейной плотностью по 50 – 250 текс, в качестве утка – ровинг с линейной плотностью 110 – 570 текс.}

_{Технические характеристики крученой нити и тканей из ровинга и крученой нити приведены в таблицах 16.14, 16.15.}

_{При выработке тканей 2-ого типа в качестве основы и утка использовали крученые комплексные нити и крученый ровинг из БНВ диаметром 9 мкм. Нити имели величину крутки 75 и 100 кр/м. Наработаны опытные партии тканей в количестве 1500 м. Совместно с ГипрНИИавиапроп установлено [2], что базальтовая ткань из крученых нитей после длительного воздействия на нее температур 450 и 500}⁰_{С имеет остаточную прочность 30 - 63%. При этом, чем меньше диаметр волокна, тем выше остаточная прочность. По сравнению со стеклянной базальтовая ткань обладает длительной термостойкостью до 650°С вместо 400°С. Базальтовые ткани обладают высокой химической стойкостью [2].}

_{Волокна из базальтов создают достаточно прочную и стабильную во времени спутанную структуру даже без дополнительного введения связующего.}

_{Материалы на основе базальтовых волокон обладают высокими конструкционными, теплозвукоизоляционными, диэлектрическими и другими свойствами, позволяющими широко использовать их в различных отраслях промышленности: космической, авиа-, судо-, автомобилестроении, химической, нефтеперерабатывающий и газовой, радиоэлектронной и электротехнической, сельском хозяйстве и транспорте, металлургии и строительстве, в коммунальном хозяйстве мегаполисов и малых городов. Эти материалы успешно конкурируют с металлом, угле- и стеклопластиком, керамикой и другими материалами.}

_{Таблица 16.14 -} Физико–механические свойства базальтовых крученых нитей [7].