3. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Victrex PEEK известен, как высокотехнологичный материал с обычными термопластическими процессами переработки.
3.1 ПОВЕДЕНИЕ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ РАСТЯЖЕНИЯ
Механические характеристики Victrex PEEK превосходят в большинстве случаев технические термопласты. Рисунок 2 показывает диаграммы напряжения-растяжения с 4 различными типами Victrex PEEK в сравнении. Напряжение растяжение заменяет при этом растягивающая сила в начале поперечного сечения пробы и удлинение от растяжения есть безразмерное отношение величины растяжения к начальной длине пробы.
В начальной области графики построены методом линейной аппроксимации и это делает возможным расчет модуля упругости. На основе вязкоупругой природы Victrex PEEK можно получить в итоге в зависимости от скорости растяжения и температуры различные механические характеристики. Поэтому определение механических свойств в таблице 2 было проведено согласно ASTM D638 со скоростью растяжения от 5 и соответственно 50мм/мин.
Рисунок 2: Типичные диаграммы напряжения-растяжения Victrex PEEK и его композитов.
Victrex PEEK применяется для изготовления высоконагружаемых деталей, также частично где назначаются продолжительные высокие температуры. Рисунок 3 показывает ход предела прочности на растяжение, как функцию температуры и поясняет, что высокие механические свойства этого полимера сохраняются в широкой области температуры.
Рисунок 3: Предел прочности на растяжение Victrex PEEK в зависимости от температуры.
3.2 ПОВЕДЕНИЕ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ ИЗГИБА
Victrex PEEK и его композиты указывают на выделяющееся свойства при изгибе в широких температурных областях. На основе вязкоупругости этого продукта для определения характеристик было проведено испытания на изгиб в 3 точках с разбивкой скорости деформации (согласно ASTM D790 и ISO 178). Результаты представлены на рисунках 4 и 5, как функция температуры.
Рисунок 4: Прочность на изгиб Victrex PEEK в зависимости от температуры
Рисунок 5: Модуль изгиба Victrex PEEK в зависимости от температуры.
Прочность на изгиб здесь определяется, как высшая величина изгибающих напряжений в 3 точках испытания на изгиб, и изгиб- Е–модуль, как отношение напряжение к разнице удлинения при имеющимся удлинении.
Данные рисунка 4 и 5 показывают необычно широкую область температуры, где Victrex PEEK может нести установленную нагрузку. Измерения прочности на изгиб поверх 200ºС могло вызвать ошибку, которая на границе вытягивания материала лежала поверх 5% от деформации. Это не соответствует многим предпосылкам тестовых стандартов, где расчеты на основе лежащих линейных зависимостей между напряжением и удлинением могут быть не предсказуемые.
3.3 СВОЙСТВА ПОЛЗУЧЕСТИ
Под ползучестью понимается деформация испытываемого образца под постоянным напряжением как функция времени. Для технического термопласта Victrex PEEK имеет выдающееся сопротивление ползучести и ввиду целесообразной прочности может сопротивляться высоким нагрузкам без особенных удлинений. Рисунки 6 и 7 показывают поведение ползучести Victrex 450G в зависимости от прикладываемой нагрузки, времени и температуры.
Рисунок 6:Удлинение Victrex 450G в функции времени при 23ºС
Рисунок 7: Удлинение Victrex 450G в функции времени при 150ºС
Высокие порядки величин напряжения, времени и температуры, есть необходимость, чтобы измеренные деформации при испытаниях на ползучесть получались точно (в пределах 0,5%), что для ненаполненного полимера необычно. Из этих данных можно рассчитать величины модуля ползучести, как меру сопротивления материала против изменения формы. Модуль упругости нескольких типов Victrex PEEK в функции времени представлены на рисунке 8.
Рисунок 8: Модуль ползучести Victrex PEEK как функция времени при 23ºС и при 150ºС
Из данных рисунка 8 становится ясно, что материал усиленный волокном вызывает значительное улучшение свойств ползучести Victrex PEEK.Также показано, что композит усиленный угольным волокном (тип СА 30) достигает высочайших показателей.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.