Список тематических статей

Армированные пластики

От латинского armo – укрепляю, композиционные материалы на основе полимерного связующего (матрицы) и упрочняющего (армирующего) наполнителя волокнистой структуры.

В качестве связующего в армированных пластиках применяют синтетические смолы (эпоксидные, феноло-формальдные, полиэфирные), кремнийорганические полимеры, полиамиды, полиимиды, полисульфоны, фторопласты и других. Наполнителями служат неорганические и органические волокнистые материалы, используемые в виде мононитей, комплексных нитей, коротких (дискретных) волокон, жгутов, тканей, войлоков, нитевидных монокристаллов.

В зависимости от природы наполнителя различают следующие виды армированные пластики: стеклопластики (наполнитель-стеклянное волокно), боропластики (борное волокно), асбопластики (асбестовое волокно), углепластики (углеродное волокно), древесные слоистые пластики (древесный шпон) и другие. Армированные пластики с наполнителями в виде коротких волокон называются волокнитами, в виде тканей –текстолитами, в виде бумаги – гетинаксами. По характеру ориентации волокон различают однонаправленно, перекрестно и пространственно армированные пластики.

Волокнистый наполнитель, воспринимая напряжения, которые возникают при деформации материала, определяет его прочность, жесткость и деформируемость. Связующее, заполняющее межволоконное пространство, придает армированным пластикам монолитность, передает напряжения отдельным волокнам и воспринимает напряжения, действующие в направлениях, отличающихся от направления ориентации волокон. Монолитность армированных пластиков повышается при использовании наполнителя, подвергнутого предварительной обработке, например аппретированию, травлению.

Анизотропию свойств армированных пластиков, обусловленную существенными различиями в прочностных и деформационных характеристиках наполнителя и связующего, регулируют, изменяя содержание волокон и их взаимное расположение в материале. Расширение диапазона регулирования достигается созданием «гибридных» армированных пластиков (содержащих волокна различной природы, например борные и стеклянные), а также введением нитевидных монокристаллов в межволоконное пространство. Наиболее высокими прочностью, жесткостью, анизотропией свойств характеризуются однонаправленно ориентированные армированные пластики на основе стеклянных, углеродных, борных и арамидных волокон.

Технология производства изделий из армированных пластиков включает следующие основные операции:

1) совмещение наполнителя со связующим, например смачивание и (или) пропитку волокон раствором или расплавом полимера;

2) сборку и формование заготовки послойной выкладкой на поверхность формы, намоткой на оправку или протяжкой через формующую фильеру;

3) фиксацию формы изделия (с одновременным отверждением связующего) на литьевых машинах или гидравлических прессах, а также методами автоклавного или вакуумного формования;

4) механическую обработку изделия, например обрезку по контуру, сверление отверстий, шлифование;

5) сборку конструкции и контроль ее качества рентгеновскими, акустическими или механическими методами.

Армированные пластики – конструкционные, электроизоляционные, теплозащитные, коррозионностойкие материалы, широко используемые в химическом машиностроении, автомобиле-, авиа- и станкостроении, в космической технике, строительстве, в производстве изделий медицинского назначения и массового потребления.

Гладкова Наталья