Обзор некоторых способов улучшения свойств изделий из армированных пластиков

Санкт-Петербургский государственный

технологический институт

(технический университет)

Кафедра химической                                                                   

технологии пластмасс                                                             Факультет   IV

    Курс             5

    Группа       494

Курсовая работа по теме:

Обзор некоторых способов улучшения свойств изделий

из армированных пластиков

                                                    Студентка:                  Шамордина Н. В.

                                               Руководитель:                  Лавров Н. А.

                                                                               (доктор химических наук, профессор)

Санкт-Петербург

2004

Содержание

Введение

Армированные пластики представляют собой целый класс полимерных материалов с различными свойствами и характеристиками. Многие из них относятся к пластикам со специальными свойствами, т.е. в них используются свойства, которые ранее в этих материалах не использовались вовсе, либо проявлялись в так называемых фоновых значениях. Как правило, специальные свойства являются результатом требований конкретного применения пластмасс в особых, нередко экстремальных, условиях эксплуатации. Разнообразие экстремальных требований растёт соответственно развитию промышленности, появлению принципиально новых направлений техники: ракетно-космическая, микроэлектронная, лазерная, атомно-энергетическая, криогенная, вибрационная, сверхвысокочастотная и других. Технологическая и экономическая эффективность создания новых материалов с ранее недостижимыми свойствами может быть достигнута только применением модификации уже известных полимерных систем.

Возможность регулирования в широких пределах прочности и де­формационной способности материалов, а также некоторых физических свойств (плотности, хемо- и влагостойкости, тепло- и электропроводно­сти и т. п.) позволяет использовать армированные пластики в качестве конструкционных материалов самого разнообразного назначения, в том числе для высоконагруженных элементов и изделий.

С каждым годом требования к материалам для различных отраслей человеческой деятельности возрастают, требуются всё новые изделия, позволяющие использовать новые или модернизировать известные технологии, и именно композиционные материалы на базе полимерного связующего и волокнистых наполнителей играют здесь чрезвычайно важную роль, что делает их максимально востребованными в современных условиях. 

1. Оценка некоторых факторов, влияющих на свойства

армированных пластиков

Сегодня в промышленности используется целый спектр композиционных материалов, обладающих набором различных ценных свойств и особенностей. Применение различных типов полимеров, наполнителей, регулирование свойств модификацией связующего или изменением свойств наполнителя позволяет добиваться необходимых эксплуатационных свойств у конкретных изделий. Однако глубокое понимание и максимальное использование свойств новых и давно известных материалов представляется возможным лишь при всестороннем рассмотрении всех факторов, влияющих на получаемые материалы.

В частности, армированные пластики с ориентированным расположением непре­рывных высокопрочных и высокомодульных волокон представляют со­бой класс полимерных композиционных материалов, основной особен­ностью которых является ярко выраженная анизотропия физико-меха­нических характеристик, зависящая от типа волокон, их взаимной ори­ентации и относительного содержания волокон в матрице.

Надо отметить, что существует целая совокупность задач, связанных с пробле­мой степени сохранения (реализации) прочности и модуля упругости элементарных волокон в однонаправленном слое армированного пла­стика при его растяжении в направлении ориентации волокон.

В первую очередь необходимо правильно выбрать критерий для оценки исходных характеристик элементарных волокон, т. е. тех, кото­рыми волокна обладали в момент их получения. Непосредственное из­мерение свойств образцов волокон затруднено тем, что они весьма под­вержены повреждениям (механическим и физико-химическим), что при­водит к опасности ухудшения их свойств уже на стадии приготовления образцов для испытаний. Это в особенности касается оценки проч­ности волокон, так как на результаты измерений оказывают влияние не только условия приготовления образцов, но и масштабный фактор, ско­рость деформирования, метод закрепления образцов в зажимах испы­тательных устройств.