Технология производства композитных изделий

Г.чаиа 1. Композиты как кппструкцшптые матершшы 9 Классификация по конструкционному npwjiiai^ представлена на рис. 1.2. К первой группе относятся композиты с арматурой в виде дискретных час­ тиц. Здесь можно выделить две подгруппы: КМ, армированные твердыми час­ тицами, и газонаполненные. В качестве твердых частиц используются порошки, чешуйки, рубленые волокна, микросфера. Композиты с полимерной матрицей и дискретным наполнителем получили название "наполненные пластмассы". Эффективным дисперсным наполнителем является микросфера, представ­ ляющая собой шарики малого диаметра (d = 0,05-0,2 мм) пустотелые внутри и выполненные, чаще всего, из стекла. Ко второй подгруппе относятся материалы, наполнителем в которых яв­ ляются мелкие пузырьки газа. В зависимости от типа матрицы они получили соответствующее название; пенопласты (полимерная матрица), пенометаллы, пенокерамика, пенорезина и т.п. Если пузырьки газа соединяются между собой, то в названии материалов словосочетание "пено" заменяют на "поро", напри­ мер, "поропласты". Вторая группа КМ характеризуется тем, что арматура имеет волокнистую структуру. Этот тип 1СМ можно разделить на четыре подгруппы: однонаправлен­ ные композиты, тканые слоистые, волокнистые объемного плетения, нетканые. Однонаправленная арматура может быть: в виде первичной нити (полу­ ченной сразу после изготовления); филаментной (крученой) нити; ровинга, со­ стоящего из прядей комплексных нитей; ленты-нитей, соединенных между со­ бой в поперечном направлении через определенное расстояние и образующих вытянутую плоскую поверхность; жгута - полученного переплетением нитей с образованием сечения, близкого к окружности. Вторая подгруппа включает КМ, состоящие из слоев ткани, объединенных матрицей. Армирующий наполнитель отличается типом переплетения и тол­ щиной нитей. Третья подгруппа характеризуется арматурой, представляющей собой объ­ емное переплетение нитей или стержней. Пространственное переплетение мо­ жет быть организовано различным количеством нитей — от 3 до 11. Архитек­ турные решения по созданию пространственных армирующих конфигураций приведены в книгах [20, 41]. Четвертая подгруппа содержит материалы с наполнителем нетканого типа. Нетканые материалы (Fliss-stoffe - "ворсовая ткань") представляют собой хао­ тически армированные структуры, в которых штапельные волокна соединены одним из трех способов - склеивание, спутывание с образованием фрикционно­ го взаимодействия, прошивка полотна текстильной нитью.