Файл: УП Наполнители.doc

В таблице 17.13 представлены некоторые свойства зарубежных углеродных волокон из различных исходных волокон. Они могут быть поставлены потребителю после поверхностной обработки или без нее. Тип и вид текстильной структуры для переработки углеродных волокон определен обычно его применением в композиционном материале. Этим же определяется и метод получения композита: выкладка, литье под давлением или пултрузия.

Объемные структуры на основе углеродных волокон.

Одним из главных преимуществ армированных композиционных материалов является высокая удельная прочность в направлении армирования. Другим важным преимуществом таких материалов перед изотропными материалами является эффективное управление анизотропией механических, теплофизических и других свойств в направлении армирования. Управление анизотропией свойств осуществляется варьированием укладки арматуры [5].

Таблица 17.10 - Углеродные наполнители для конструкционных углепластиков (Россия) [5,7,10,12,13,14].

Марка	Текстильная форма	Плотность г/см³	σ⁺ ГПа	Е⁺ ГПа	ε⁺ %
ВМН-4	жгут	1,7	2,0-2,5	250	0,7-0,8
ВМН-6	жгут	1,6-1,8	3,0-3,5	200 - 250	0,7-0,8
ВМН-РК	ровинг	1,7	3,2	200	0,9-1,0
ЛУ-П-0,1 и О,2^{4 , 5}	лента	1,7	3,0-3,2	200 - 250	-
УКН-300⁴	нить	1,65-1,75	2,0-2,5	180	0,9-1,0
УКН-300⁴	нить	1,65-1,75	3,0-3,5	200 - 250	-
УКН-П-О,1 ^{1 ,4, 5}	нить	1,7-1,8	4,0-4,5	220 - 250	-
УКН-П-5000М ^{4, 5}	жгут	1,75	4,0-4,5	240	-
УКН-П-5000 ^{2, 6}	жгут	1,7-1,75	3,5-3,6	180-230	1,3
УКН-П-2500 ^{4, 5}	жгут	1,7-1,75	3,5-3,6	180-230	1,3
УКН-8500⁴	нить	-	4,0	-	-
КУЛОН	нить	1,9	3,5	450 - 500	-
КУЛОН Н24-П ⁵	нить	1,95-2,0	2,5-3,0	450 - 500	-
ГРАНИТ П ⁵	нить 400 текс	1,79-1,81	3,0-3,5	320 - 400	-
ЭЛУР-П-0,1 ^{4 , 5}	лента245±30мм	1,7-1,8	2,7-3,2	220 - 250	0,9-1,1
ЛУ-24П ⁵	лента 90+10 мм	1,78-1,84	2,5-3,0	320 - 350	-
КУЛОН	лента 90±10 мм	1,95-2,0	2,5-3,0	450 - 500	0,3-0,5
УОЛ-300-1 ²	лента,?= 0,235±0,015	-	1,1-1,4	-	-
УОЛ-300-2 ²	лента, ?= 0,175+0,015	-	1,2-1,5	-	-
УТ-900-2,5 ³	саржа, ?= 0,22±0,02	-	0,55 - 0,60	-	-
ЭЛУР-П-0,08 ^{4 , 5}	лента	1,6-1,7	1,05-1,2	130-140	1,6
РОВИЛОН	жгут	1,85-1,95	3,0-3,6	180-300	-
ВПР-19С	нить, жгут	1,9	1,5-2,0	400 - 450	0,5
ВЭН-200,210	нить, жгут	1,85	1,3-1,4	300 - 340	0,8

Примечание: 1 - аналог Торнел 300, Торейка ТЗОО; 2 - на основе УКН-П-5000 углеродорганические ленты УОЛ-55, 150, 300, 300-1, ЗООК ( НПО "Химволокно" ); УОЛ-300-1 (основа УКН-П-5000, 410 текс, уток СВМК 14,3 текс); УОЛ-ЗООК (основа УКН-П-5000, 410 текс и Армос 167 текс, уток СВМК 14,3 текс); УОЛ-150, 300 (основа УКМ-П-5000, 390 текс, уток СВМК текс 29,4); 3 - основа и уток из нитей УКН-П-2500 200 текс, кромка Урал Н 205 текс; 4 - ПАН-нити для ЭЛУР-П, ЛУ-П текс 33.3, УКН-П-5000 текс 850, УКН-П-2500 текс 425; 5 - П- электрохимическое окисление (метод ЭХО); 6 - используются для изготовления ТЗ-структур типа ЦОО и ЦТМЗ; Текс - масса 1 км волокна в граммах.

Таблица 17.11 - Свойства углеродных материалов на основе вискозных (гидратцеллюлозных, ГЦ) волокон, для теплозащиты, адсорбционно-активных материалов, изделий электротехники (нагреватели). (Россия) [2,7].

Марка материала	Текстильная форма	Содержание углерода, %	Разрывная нагрузка на полоску 5см, кгс		Прочность элементарной нити, ГПа
			Основа	Уток
Урал Т-22	ткань, лента	99,5	140	50	1,3
Урал ТР З/2-15	Трикотаж	95	150	-	1,3
Урал ТР 3/2-22	Трикотаж	99,5	150	-	1,0
Урал ТМ/4-22	Многослойная ткань	99,5	300	200	1,3
Урал ЛО-22	Однонаправленная лента	99,5	-	-	2,0
Урал ЛО-15	Однонаправленная лента	95	-	-	2,0
Урал - С	Сетка	99,5	-	-	1,8
Урал - Н	нить текстильная	99,5	-	-	1,5
Урал НШ	нить швейная	99,5	-	-	1,5
Урал Тр-3/2-15Э	трикотаж с поверхностной обработкой	96	159
УУТ-2	Ткань	4,5	140	80	0,8
УТМ-8	Ткань	70	60	20	0,6
Углен, Углен-9	Жгут	94	-	-	0,6

Таблица 17.12 - Текстильные формы и свойства углеродных жгутов (Россия) [7,10,13].

Параметры	Углеродные жгуты, марки
Параметры	ВМН-4	РОВИЛОН	ВПР-19(с)	ВНВ(с)
Исходное сырье	ПАН; 33,3 текс	Нитрон 650 -1700 текс	Нитрон 850 -1700 текс	вискоза (ГЦ)
Число нитей, шт	24	16	30	6 по 2
Число круток на 1 м	100	7-8	15	до 90
Число волокон (филаментов), шт	300	5000-10000	5000-10000	1000-1200
Длина, max, м	500	100	2-3	100
Диаметр, max, мкм	5-6	7	7	5-6
Разрывная нагрузка, кгс	6-9	7	-	2,5
Температура пиролиза, Мах, °С	2400	2400	2800	1300
Плотность, г/см³	1,69-1,71	1,6	1,92	1,97
Прочность при растяжении, ?, ГПа	2,4	1,7	1,25	0,6
Модуль упругости при растяжении, Е, ГПа	100	100	-	120
Относительное удлинение, ε, %	0,8	0,8	0,5	-
Замасливатель	ПВС	ПВС	-	ПТФЭ

Таблица 17.13 - Свойства зарубежных промышленных углеродных волокон [3].

Волокно	Фирма-поставщик	Исходный материал	σ_В, МПа	Е, ГПа	, кг/м³	σ, 10 ^-4 см/м	 _пр, Вт/ (м °С)	α _пр, К^-1
Фортафил 3 (0)	ГЛК	ПАН	2480	186	1730	5,7	20	0,11
Фортафил 5	ГЛК	ПАН	2760	331	1800	1050	144	-0,5
ХИ - Текс 12000	Г	ПАН	2720	234	1800	—	—	—
ХИ - Текс 6000	Г	ПАН	2890	234	1800	—	—	—
ХИ - Текс 3000	Г	ПАН	3030	241	1800	—	—	—
ХИ- Текс 1500	Г	ПАН	3170	248	1800	—	—	—
Панекс 30	СФ	ПАН	2760	220	1740	—	—	—
Панекс 1/4 CF-30	СФ	ПАН	2240	207	1730	—	—	—
Панекс 30 R	СФ	ПАН	1550	262	1750	—	—	—
Панекс 30V800d	СФ	ПАН	1550	262	1750	—	—	—
Селион GY -70	Ц	ПАН	1860	517	1960	15,38	—	—
Селион 6000	Ц	ПАН	2760	234	1760	6,67	—	—
Селион 3000	Ц	ПАН	2760	234	1760	6,67	—	—
Селион 1000	Ц	ПАН	2480	234	1760	6,67	—	—
AS	Г	ПАН	3100	220	1770	—	—	—
NTS	Г	ПАН	2760	248	1800	—	—	—
NMS	Г	ПАН	2340	344	1860	—	—	—
	П	ПАН	1030-1024	34-35	1450	—	—	—
	К	ПАН	690-1240	21-34	1500	—	—	—
Торнел 50	ЮК	ГЦ	2200	393	1670	—	—	—
Торнел 300 WYP 90 - 1/0	ЮК	ПАН	2650	227	1750	—	20,5	—
Торнел 300 WYP30-1/0	ЮК	ПАН	2480	234	1760	—	20,51	—
Торнел 75	ЮК	ГЦ	2650	524	1820	—	—	—
P55BS	ЮК	Пек	2070	379	—	—	—	—
Р75	ЮК	Пек	2070	517	—	—	—	—
Р100	ЮК	Пек	2070	689	—	—	—	—

Названия фирм: Г - “ Геркулес ” (Hercules), ГЛК - “ Грейт лейкс карбон” (Great Lakes Carbon), К - “ Карборундум” (Carborundum), П - “Поликарбон” (Polycarbon), СФ - “ Стакпоул карбон файберз ” (Stackpole Carbon Fibers), Ц - “ Целанез” (Celanese), ЮК - “ Юнион карбайд” (Union Carbide).

Армирующими элементами углеродных композиционных материалов служат углеродные волокна. Разработаны армирующие структуры, имеющие три, четыре, пять и более направлений армирования. Изменяя соотношение армирования в разных направлениях, создают материалы с заданными свойствами.

Существует несколько систем структур армирования композиционных материалов. В практике наибольшее распространение получили системы двух, трех и n нитей.

Характерным признаком материалов, образованных системой двух нитей, является наличие заданной степени искривления волокон в направлении основы (ось х), волокна утка (ось у) прямолинейны. Арматура в третьем направлении (ось z) отсутствует. Основными арматурными параметрами этой группы материалов является степень искривления волокон основы (угол ) и коэффициент армирования  в направлении основы и утка (рисунок 17.13).

Рисунок 17.13 - Варианты схемы армирования, образованных системой двух нитей. Соединение рядом лежащих слоев с волокнами направления у: в плоскостиzx(а) и в плоскостиzy(б); по всей толщине структуры и в плоскостиzx(в) и в плоскостиzy(г). Соединение через два слоя с использованием в направлениихпрямых волокон (д) и через слой и по всей толщине материала с использованием в направлениих прямых волокон (е). Соединение через слой с переменной плотностью по толщине материала (ж) [5].

Композиционные материалы, образованные системой трех нитей, имеют армирование в трех направлениях выбранных осей координат. Наиболее распространенные схемы армирования приведены на рисунке 17.14.

Смотрите также файлы

Тест на нормальность.doc

Гипотегы о средних. Сравнение средней с М(Х).doc

Гипотегы о средних. Сравнение двух средних.doc

Гипотегы о дисперсиях..doc

Formy_i_funktsii_kultury.docx

Файл: УП Наполнители.doc

Смотрите также файлы

Информация

Списки файлов

Дополнительно