армированные пластики

АРМИРОВАННЫЕ ПЛАСТИКИ (от лат. armo — укрепляю)

композиционные материалы на основе полимерного связующего (матрицы) и упрочняющего (армирующего) наполнителя волокнистой структуры. В качестве связующего в А. п. применяют синтетич. смолы (эпоксидные, феноло-формальд., полиэфирные), кремнийорганические полимеры, полиамиды, полиимиды, полисульфоны, фторопласты и др. Наполнителями служат неорг. и орг. волокнистые материалы, используемые в виде мононитей, комплексных нитей, коротких (дискретных) волокон, жгутов, тканей, войлоков, нитевидных монокристаллов.

В зависимости от природы наполнителя различают след. виды А.п.: стеклопластики (наполнитель-стеклянное волокно), боропластики (борное волокно), асбопластики (асбестовое волокно), углепластики (углеродное волокно), древесные слоистые пластики (древесный шпон) и др. А.п. с наполнителями в виде коротких волокон наз. 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 (см. табл.). Связующее, заполняющее межволоконное пространство, придает А. п. монолитность, передает напряжения отдельным волокнам и воспринимает напряжения, действующие в направлениях, отличающихся от направления ориентации волокон. Монолитность А.п. повышается при использовании наполнителя, подвергнутого предварительной обработке, напр. аппретированию, травлению.

Анизотропию свойств А.п., обусловленную существенными различиями в прочностных и деформац. характеристиках наполнителя и связующего, регулируют, изменяя содержание волокон и их взаимное расположение в материале. Расширение диапазона регулирования достигается созданием "гибридных" А. п. (содержащих волокна разл. природы, напр. борные и стеклянные), а также введением нитевидных монокристаллов в межволоконное пространство. Наиб. высокими прочностью, жесткостью, анизотропией свойств характеризуются однонаправленно ориентированные А. п. на основе стеклянных, углеродных, борных и арамидных волокон.

^{СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ АРМИРОВАННЫХ ПЛАСТИКОВ}

Технология производства изделий из А. п. включает след. осн. операции: 1) совмещение наполнителя со связующим, напр. 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 одноврем. отверждением связующего) на литьевых машинах или гидравлич. прессах, а также методами автоклавного или вакуумного формования; 4) мех. обработку изделия, напр. обрезку по контуру, сверление отверстий, шлифование; 5) сборку конструкции и контроль ее качества рентгеновскими, акустическими или механическими методами.

А. п. — конструкционные, электроизоляционные, теплозащитные, коррозионностойкие материалы, широко используемые в хим. машиностроении, автомобиле-, авиа- и станкостроении, в космич. технике, строительстве, в производстве изделий мед. назначения и массового потребления.

^{Лит.: Рабинович А.Л., Введение в механику армированных полимеров, М.. 1970; Пластики конструкционного назначения, под ред. Е. Б. Тростянской, М.. 1974; Термопласты конструкционного назначения, под ред. Е. Б. Тростянской, М., 1975; Гуняев Г.М., Структура и свойства полимерных волокнистых композитов, М., 1981; Скудра А.М., Булаве Ф.Я., Прочность армированных пластиков, М., 1982.}

_{Г. М. Гупяев}