Зернистых композитов

Слоистые КМ

Рассмотрим экспериментальные диаграммы повреждений слоистых пластин из полиэфирной смолы, армированной матом из рубленного волокна в зависимости от меры поврежденности (Рис.14):

;

= 3,286 · 10^-18;

=12,75 (чем выше, тем более хрупкий).

Рис. 14. – Диаграмма повреждений слоистых пластин из полиэфирной смолы, армированной матом из рубленного волокна.

Участок 1 – разрушение продольного волокна;

Участок 2 – разрушение поперечного волокна;

Участок 3 – отслоение;

Участок 4 – образование трещины в смоле.

А) Б)

Рис. 15. – Схематичное изображение слоистых пластин:

А) Армированных матом из рубленного волокна;

Б) Армированных тканью.

Для слоистых КМ, армированных тканью:

= 2,692 · 10^-18;

=6,4.

Для сравнения у Металлов:

~ 10^-12 ÷ 10^-10;

=2 ÷ 4.

Схематично процесс расслоения слоистого КМ, армированного тканью, представлен на рисунке 16:

Рис. 16. – Процесс расслоения слоистого КМ, армированного тканью.

Участок 1 – расслоение у поперечных волокон;

Участок 2 – расслоение вдоль поверхности раздела;

Участок 3 – расслоение среди продольных волокон.

Волокнистые КМ

Основное влияние на рост усталостной трещины оказывает:

- Тип волокна.

- Объемная доля.

- Направление нагрузки относительно направления армирования.

- Материал матрицы.

Наиболее высокой, абсолютной и удельной усталостной прочностью к переменным нагрузкам обладают углепластики, для них при базе 10⁷ отношение = 70% и выше.

Отношение усталостной прочности к пределу прочности при статическом нагружении зависит от типа упрочняющего волокна. При этом для различных объемных долей получается практически одна кривая (Рис.17):

Рис. 17. – Изгибная усталость (стеклопластик).

Кривая 1 – стеклоткань с атласным переплетением, = 60%, 51%, 55%, 41%.

Кривая 2 – стеклоткань из ровницы, = 50%.

Данные для усталостной прочности пластмасс, армированных различныит типами волокон, приведены в таблице 2:

Таблица 2.