Предварительно пропитанных

сухие, так и предварительно пропитанные и отвержденные (жесткие) волокна. Тип и распределение волокон в таких каркасах могут варьироваться во всех направлениях.

Влияние типа армирующих волокон и схем армирования на формирование свойств. Для изготовления пространственно-армированных углерод-углеродных композиционных материалов применяют армирующие волокна различных видов (нити, жгуты, стержни и т. д.) с различными физико-механическими свойствами. Кроме того, армирующие каркасы, имеющие одну и ту же структурную схему, могут быть созданы различными методами (см. с. 168), что оказывает определенное влияние на свойства материала. О влиянии типа волокон на формирование свойств композиционного материала свидетельствуют данные (рис. 6.8), полученные из опытов на изгиб образцов, вырезанных из материала в направлении z [111]. Армирующий каркас был создан прошивкой в направлении z пакета, набранного из слоев низкомодульной графитовой ткани. Для прошивки использовали как обычные непропитанные углеродные жгуты и нити с различной площадью поперечного сечения, так и предварительно пропитанные и отвержденные (в виде стержней) нити. При изготовлении материалов изменялись только содержание и тип волокон направления z; в двух других направлениях параметры армирования сохранялись постоянными.

Формование вручную. Наиболее распространенным методом изготовления изделий, применяемых в морском флоте, является метод формования вручную или контактного формования. По этой технологии, при использовании полиэфирных смол, отверждение происходит при комнатной температуре и нормальном давлении. Этот метод почти исключительно применяют при изготовлении деталей с одним облицовочным слоем и многослойных панелей коммерческого назначения. Технологический процесс формования заключается в обработке сухого упрочнителя катализированной смолой с помощью резиновых отжимных валиков или роликов, В меньшей степени используются предварительно пропитанные упрочнители, причем пропитка производится непосредственно перед формованием. Сложные методы термообработки редко при-

*) Препрег (prepreg — preimpregnate) — предварительно пропитанные связующим листы ленты или ткани,— Прим. перев.

Э. э. наносят на предварительно пропитанные электроизоляц. лаками узлы и детали электрич. машин и аппаратов или непосредственно на изоляц. детали, в большинстве случаев без предварительной грунтовки поверхности. Нанесение осуществляют окунанием, кистью или краскораспылителем. Последний способ позволяет получить равномерное, без подтеков покрытие и поэтому является наиболее распространенным. Для получения качественного покрытия Э. э. наносят несколькими тонкими слоями; общая толщина покрытия не должна превышать 50—70 мк. Режим сушки изделий оказывает также существенное влияние на качество покрытия. Интенсификация сушки в пределах, допустимых для каждого вида Э. э., способствует повышению электрич. и механич. хар-к покрытий.

сухие, так и предварительно пропитанные и отвержденные (жесткие) волокна. Тип и распределение волокон в таких каркасах могут варьироваться во всех направлениях.

Влияние типа армирующих волокон и схем армирования на формирование свойств. Для изготовления пространственно-армированных углерод-углеродных композиционных материалов применяют армирующие волокна различных видов (нити, жгуты, стержни и т. д.) с различными физико-механическими свойствами. Кроме того, армирующие каркасы, имеющие одну и ту же структурную схему, могут быть созданы различными методами (см. с. 168), что оказывает определенное влияние на свойства материала. О влиянии типа волокон на формирование свойств композиционного материала свидетельствуют данные (рис. 6.8), полученные из опытов на изгиб образцов, вырезанных из материала в направлении z [111]. Армирующий каркас был создан прошивкой в направлении z пакета, набранного из слоев низкомодульной графитовой ткани. Для прошивки использовали как обычные непропитанные углеродные жгуты и нити с различной площадью поперечного сечения, так и предварительно пропитанные и отвержденные (в виде стержней) нити. При изготовлении материалов изменялись только содержание и тип волокон направления z; в двух других направлениях параметры армирования сохранялись постоянными.

Пленочные и листовые пластмассы Таблетированные и гранулированные Предварительно пропитанные связующим ленты или ткань Трубы и профильный сортамент Другие

Элементы из ПКМ получают по различным технологиям [306]. По одной из них предварительно пропитанные связующим ткани собирают в пакеты (пре-преги), которые нагревают под давлением для отверждения связующего. Изделия в форме тел вращения получают путем намотки пропитанных связующим нитей или жгутов на технологические оправки, а затем отверждают.

Компоненты (сырье) для производства композиционных материалов обычно подвергаются испытаниям, цель которых — контроль качества сырья. К сырьевым материалам при производстве композитов относятся армирующие материалы, связующие и катализаторы (отвердители), а также предварительно пропитанные расплавные материалы. Вспомогательные материалы (например антиадгезивы, вакуумные мешки и другие аксессуары, используемые в производстве композитов) обычно не подвергаются испытаниям в связи со сложностью их анализа.

Предварительно пропитанные связующим армирующие структуры широко используются как для получения армированных слоистых пластиков, так и при использовании техники получения композитов из расплавов. Свойства конечного продукта зависят как от свойств обоих исходных материалов, так и от тех-

Э. э. наносят на предварительно пропитанные электроизоляц. лаками узлы и детали электрич. машин и аппаратов или непосредственно на пзоляц. детали, в большинстве случаев без предварительной грунтовки поверхности. Нанесение осуществляют окунанием, кистью или краскораспылителем. Последний способ позволяет получить равномерное, без подтеков покрытие и поэтому является наиболее распространенным. Для получения качественного покрытия Э. э. наносят несколькими тонкими слоями; общая толщина покрытия не должна превышать 50—70 мк. Режим сушки изделий оказывает также существенное влияние на качество покрытия. Интенсификация сушки в пределах, допустимых для каждого вида Э. э., способствует повышению электрич. и механич. хар-к покрытий.

Рис. 5. Результаты усталостных испытаний при осевом пульсирующем растяжении однонаправленных композитов с поверхностно обработанными высокомодульными волокнами, изготовленных из предварительно пропитанных листов (листов препрега); предварительно сгущенная эпоксидная смола Шелл Эпикот 828/DDS/BF3400; объемная доля волокон 62%, 7000 цикл/мин [6]. а — статические свойства на растяжение.

1—(О—90°), композит из 11 слоев ортогонально уложенных листов пре-прега из поверхностно обработанных высокомодульных волокон; смола Эпи-кот 828/DDS/BF3400; 2 — (0—90°), 11 слоев ортогонально уложенных листов препрега из необработанных высокомодульных волокон, смола Эпикот 828/DDS/BF3400; 3—(О—90°), 11 слоев ортогонально уложенных листов препрега из поверхностно обработанных высокомодульных волокон, предварительно сгущенная смола Эпикот 828/DDS/BF3400; 4 — однонаправленный композит, мокрая укладка, поверхностно обработанные высокопрочные волокна, Эпикот 828/MNA/BDMA; 5—однонаправленный композит с мокрой укладкой, необработанные высокомодульные волокна, Эпикот 828/MNA/BDMA; 6— однонаправленный, из предварительно пропитанных жгутов поверхностно обработанных высокомодульных волокон, предварительно сгущенная смола Эпикот 828/DDS/BFs400; 7 — однонаправленный, из листов препрега на основе поверхностно обработанных высокомодульных волокон, предварительно сгущенная смола Эпикот 828/DDS/BF3400.

Трение предварительно пропитанных фторопластовых материалов. Для уменьшения силы трения фторопласт-4, наполненный молотым коксом, был пропитан маслом «Индустриальное 20» и водой.

Бумажные или картонные фильтрующие элементы изготовляют из высокопористых бумаг типа АФБ, В (ГОСТ 7247—73), ЗИЛ или картонов (ВНИИБ), облицовочного (ГОСТ 8740—58) и др., предварительно пропитанных 5—7%-ным спиртовым раствором бакелитового лака.

вания тканей, предварительно пропитанных аэролаком А1-Н, и для нанесения опознавательных знаков, надписей, окантовок. Вязкость для АПк 30—60 сек и АПп 12—16 сек по ВЗ-1. Разбавляется разжижителем РДВ: АПп —не более 25% и РДВ АПк— 15%; при большей степени загустевания эмаль подлежит замене. Продолжительность практического высыхания при 20° С не более 60 мин.

Укладка предварительно пропитанных нитей, сходящих со шпулек, осуществлялась при возвратно-поступательном перемещении каретки с пропиточной ванной вдоль вращающейся формы.

Для получения требуемой ориентации волокнистого наполнителя в деталях, имеющих форму тел вращения, широко применяют метод намотки, выполняемой из волокон, предварительно пропитанных связующим (препреги) и непропитанных. В последнем случае (метод мокрой намотки) пропитка связующим производится в процессе намотки. Метод намотки позволяет получать изделия с равномерным распределением наполнителя по объему. Содержание волокнистого наполнителя в ПКМ, получаемых намоткой, достигает 60-85%, что обеспечивает высокую прочность материала.

Прочность при растяжении промышленно производимых углеродных волокон измеряют на образцах пучков волокон, предварительно пропитанных и отвержденных по изложенному ниже методу.1) Для установления соответствия между прочностью пучка волокон и прочностью отдельного волокна необходимо принимать во внимание характер распределения по значениям прочности. Например, измеряемая таким методом прочность пучка углеродных волокон высокопрочного типа на основе ПАН, пропитанного эпоксидной смолой, соответствует прочности "сухого" пучка моноволокон длиной 0,6 мм [30] .

Для измерения прочности и модуля упругости при растяжении, плотности и линейной плотности углеродных волокон используют экспериментальные методы, описанные в японском промышленном стандарте JIS R 7601. Плотность измеряют по методу вытеснения жидкости или по методу определения градиента плотности в капилляре. Прочность и модуль упругости при растяжении измеряют как на образцах отдельных моноволокон, так и на образцах пучков волокон, предварительно пропитанных связующим и отвержденных. Второй способ полезен при испытании на растяжение углеродных волокон, используемых в углепластиках. Этим методом измеряют как прочность, так и модуль упругости при растяжении выпускаемых промышленностью углеродных волокон. Пос-

''Термин "намотка нитями" (filament winding) охватывает методы намотки на оправку нитей, жгутов и лент, в том числе предварительно пропитанных связующим; мы будем пользоваться общепринятым термином "метод намотки". - Прим. ред.

4.1.1. Прочностные характеристики предварительно пропитанных лент (препрегов)