» » Углепластики

Углепластики

30.08.2016

В отличие от стеклопластиков углепластики в качестве наполнителя содержат углеродные волокна. В зависимости от температуры нагрева исходных волокон получают низко- или высокомодульные углеродные волокна (диаметром 5—7 мкм). Для конструкционных углепластиков характерны низкая плотность, высокий модуль упругости, прочность, термостойкость, низкий коэффициент линейного расширения, высокая тепло- и электропроводность. Свойства углепластиков определяются материалом связующего, концентрацией и ориентацией волокон.
Прочность при растяжении и изгибе для однонаправленных углепластиков достигает σbр.и = 1000—1600 МПа, хотя на сжатие этот показатель гораздо ниже: σbc = 800—900 МПа). Модуль упругости углепластиков E = (1—2,5)*10в4 МПа. По удельной прочности и жесткости углепластики намного превосходят стеклопластики, сталь, алюминиевые и титановые сплавы. Коэффициент линейного расширения высокомодульных однонаправленных углепластиков близок к нулю, поэтому размеры изделий из углепластика при нагреве и охлаждении стабильны. В углепластиках, предназначенных для длительной работы при температурах до 250° С, используют фенольные, до 300° С — кремний-органические и до 330° С — полиамидные связующие.
Углепластики обладают высоким сопротивлением усталостным нагрузкам. По величине предела выносливости на единицу массы углепластики превосходят стеклопластики и другие конструкционные материалы (σ-1 = 800 МПа). Если наполнитель в виде углеродных волокон все же не обеспечивает необходимой прочности композита при сложном напряженном состоянии изделия, то применяют совместное армирование связующего углеродными и борными волокнами.