Физико-механические свойства наполненных полимерных пленок - Разработка композиционного многослойного полимерного радиопоглощающего материала на основе поливинилхлоридных пленок, наполненных диспергированным углеродным волокном
Исходя из области применения радиопоглощающих полимерных материалов, можно утверждать, что наряду с радиофизическими характеристиками огромное значение имеют и их физико-механические свойства. Материалы могут использоваться для изготовления изделий сложной формы, при этом они должны обладать достаточно высокими показателями, в частности прочностью и эластичностью.
В настоящей работе было исследовано влияние электропроводящего наполнителя на прочность при растяжении и относительное удлинение при разрыве монолитных и пористых пленок на основе поливинилхлорида, модифицированных углеродным волокном.
Испытания проводили по методике, изложенной в разделе 2.2. Результаты проведенных исследований представлены на рисунках 43-46.
Анализ полученных данных показал, что для наполненных монолитных и пористых пленок характерна общая тенденция снижения относительного удлинения и прочности при введении углеродного волокна. Следует отметить, что образцы, вырубленные вдоль направления движения ракли, обладают более высокими показателями физико-механических свойств. Это связано с тем, что углеродные волокна преимущественно ориентированы вдоль движения ракли, а его атомы объединены в микроскопические кристаллы, которые выровнены параллельно друг другу, что придает волокну большую прочность на растяжение.
Из диаграмм (рис. 43, 44) видно, что по сравнению с ненаполненными монолитными пленками заметное снижение данных характеристик наполненных пленок, достигается при небольшом содержании углеродного волокна - 0,25 мас. ч. на 100 мас. ч ПВХ. Дальнейшее увеличение степени наполнения пленок углеродным волокном до 0,75 мас. ч. практически не влияет на уменьшение прочностных характеристик. При степени наполнения больше 0,75 мас. ч. наблюдается вторичное снижение показателей физико-механических свойств.
Снижение относительного удлинения при разрыве наполненных пленок является следствием сорбции углеродным волокном пластификатора и снижения его содержания в полимерной матрице. При увеличении содержания углеродных волокон возрастает доля сорбированного пластификатора, возрастает жесткость полимерной матрицы и соответственно снижается удлинение при разрыве, что подтверждается экспериментальными результатами. Однако при этом увеличение жесткости должно сопровождаться возрастанием прочности, которая согласно экспериментальным данным монотонно снижается. Объяснение такого эффекта связано с формированием локальных дефектов полимерной матрицы в местах расположения углеродных волокон, количество которых возрастает с ростом степени наполнения. В местах дефектов появляются локальные участки перенапряжения, что отражается уменьшением прочности по мере возрастания содержания наполнителя.
Содержание углеродного волокна в пористых пленках на основе ПВХ, как показано на диаграммах (рис. 45, 46), влияет незначительно на показатели прочности и относительного удлинения. Однако показатели физико-механических свойств пористых пленок практически в два раза ниже показателей монолитных пленок на основе поливинилхлорида. Это можно объяснить тем, что газонаполненной структуре пористых пленок характерен высокий уровень развития внутренних напряжений. Следовательно, физико-механические свойства пористых материалов в большей степени зависят от пористости: то есть от количества пор, их распределения и отношения свободного объема пор к объему монолитного материала.
Рис. 43. Диаграмма относительного удлинения при разрыве монолитных пленок на основе ПВХ, наполненных углеродным волокном
Рис. 44. Диаграмма прочности при растяжении монолитных пленок на основе ПВХ, наполненных углеродным волокном
Рис. 45. Диаграмма относительного удлинения при разрыве пористых пленок на основе ПВХ, наполненных углеродным волокном
Рис. 46. Диаграмма прочности при растяжении пористых пленок на основе ПВХ, наполненных углеродным волокном
Похожие статьи
-
1. Отработана методика получения и определены оптимальные с технологической точки зрения рецепты для разработки монолитных и пористых поливинилхлоридных...
-
Технология пластизолей на основе поливинилхлорида позволяет получать весьма широкий круг самых разнообразных полимерных материалов, в том числе...
-
Определение теплофизических характеристик наполненных полимерных пленок очень важно с практической точки зрения. Предполагаемой областью применения...
-
Для исследования радиофизических свойств радиопоглощающих полимерных материалов в настоящей работе было рассмотрено влияния весовой концентрации...
-
Интенсивное развитие радиоэлектронной техники обусловило постоянное присутствие повышенного уровня электромагнитного излучения (ЭМИ) в окружающей среде...
-
Исследование радиофизических свойств ненаполненных полимерных пленок В настоящее время существует потребность в создании радиопоглощающих материалов для...
-
Как правило, в общем случае РПМ - это композит, состоящий из проводящего наполнителя и диэлектрической матрицы. Проводник при этом находится в...
-
Испытание прочностных свойств ПВХ-пленок проводили на универсальной настольной электромеханической испытательной машине Instron 5969 (рис. 15). Разрывная...
-
Объекты исследования Для выявления способности эффективного поглощения электромагнитного излучения в работе были исследованы различные полимерные...
-
Одним из наиболее распространенных и доступных критериев оценки радиопоглощающих материалов является величина коэффициента отражения при нормальном...
-
Анализ теплофизических характеристик радиопоглощающих полимерных материалов проводили с применением методов дифференциально-термического (ДТА) и...
-
Классификация и виды радиопоглощающих материалов Радиопоглощающий материал - материал, обеспечивающий снижение уровня отражения электромагнитной волны...
-
Поведение материальных сред под воздействием внешнего электромагнитного поля характеризуется посредством комплексной диэлектрической проницаемости ( Е ),...
-
Метод оптической микроскопии Изучение структуры образцов было проведено с помощью настольного растрового электронного микроскопа Jeol 5000 NeoScope (рис....
-
Немало важный интерес представляет изучение структуры поверхности электропроводящего наполнителя, для этого использовали атомно-силовой микроскоп (АСМ)...
-
Электромагнитное излучение оказывает отрицательное влияние на организм человека, а также препятствует эффективной работе радиотехнического оборудования....
-
Композиционные материалы - Неметаллические материалы
Композиционные или композитные материалы - материалы будущего. После того как современная физика металлов подробно разъяснила нам причины их...
-
Магний - металл серебристо-белого цвета с плотностью 1,74 Мг/м3 и температурой плавления 651 С; имеет гексагональную плотноупакованную кристаллическую...
-
Полимерные органические волокна - Полимерные органические волокна
Полимерные волокна получаются в результате процессов нефтехимии из полимеров, таких как: O полиамидный нейлон; O полиэфир - полиэстер (PET или PBT); O...
-
Конструкционные материалы - Металлические сплавы как основа конструкционных материалов
Конструкционные материалы, материалы, из которых изготовляются детали конструкций (машин и сооружений), воспринимающих силовую нагрузку. Определяющими...
-
Истинная плотность полуводного гипса 2,65-2,75 г/см3. По срокам схватывания гипс делят на 3 группы (А, Б, В) Вид гипса Начало схватывания Конец...
-
Свойства титана Титан - металл серого цвета. Он имеет две полиморфные модификации. Отличительными особенностями являются хорошие механические свойства,...
-
Свойства алюминия Алюминий - металл серебристо-белого цвета. Он не имеет полиморфных превращений. Алюминий обладает малой плотностью, хорошими...
-
Минеральные вяжущие вещества - строительные материалы для изготовления бетонов и растворов. Минеральные вяжущие вещества (обычно порошкообразные) при...
-
Общие сведения Формовочными материалами называются материалы, применяемые для изготовления литейных форм и стержней. Формовочные материалы разделяют на...
-
Бетон - Стекло и строительные материалы на основе минеральных вяжущих веществ
Бетон (франц. b ton), искусственный каменный материал, получаемый из рационально подобранной смеси вяжущего вещества (с водой, реже без нее),...
-
Биоразлагаемый материал на основе полиамида и натурального каучука
БИОРАЗЛАГАЕМЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ПОЛИАМИДА И НАТУРАЛЬНОГО КАУЧУКА В мире существует проблема, которая остро нуждаются в применении искусственных...
-
Детали, изготовленные из карбонокомпозитов и кевларокомпозитов, полностью заменили традиционные силовые элементы конструкции в высокотехнологичных...
-
Рис. 2. Последовательность стадий роста пленки Образование покрытия начинается с возникновения зародышей. На первом этапе происходит столкновение атомов...
-
Для технологического процесса изготовления пластмасс наиболее важны физические и механические свойства пластических масс. В связи с этим рассмотрим...
-
Серый чугун. Свойства, марки и области применения - Технологии машиностроения
Наиболее широкое распространение в литейном производстве получил сплав железа с углеродом и кремнием, известный под названием серого чугуна. Этот чугун...
-
Наполненные и супернаполненные пластики - Общие аспекты и технология производства пластических масс
Наполнитель в П. м. может быть в газовой или конденсированной фазах. В последнем случае его модуль упругости может быть ниже (низкомодульные наполнители)...
-
Полиэтилентерефталат обладает высокой механической прочностью и ударостойкостью, устойчивостью к истиранию и многократным деформациям при растяжении и...
-
Биговальные матрицы - это вспомогательные материалы, служащие для проведения технологической операции бигования, а именно формообразования канавки на...
-
Эжекторные материалы наклеиваются вокруг режущих ножей. Эжекторный материал выполняет в процессе штанцевания следующие функции: - выравнивание листа...
-
Что такое чугун? Применения чугуна. - Чугун и сталь
Чугун -- сплав Fe (основа) с С (обычно 0...0 %), содержащий постоянные примеси (Si, Mn, S, Р), а иногда и легирующие элементы (Cr, Ni, V. А0 и др.); как...
-
Определение формы и габаритных размеров упаковки Для разработки развертки и штанцевальной формы картонной упаковки для пищевой отрасли была выбрана...
-
Для стадии дробления известняка важнейшими является свойство дробимость и водопоглощения. Дробимость характеризует относительную сопротивляемость породы...
-
Физический способ состоит в термическом испарении и конденсации под специальным колпаком в вакууме наносимого вещества или его катодном распылении на...
-
Виды известняка по происхождению - Разработка технологии получения строительного материала
Чистые известняки - белого или светло-серого цвета, примеси органических веществ окрашивают карбонат кальция в черный и темно-серый цвета, а окислы...
Физико-механические свойства наполненных полимерных пленок - Разработка композиционного многослойного полимерного радиопоглощающего материала на основе поливинилхлоридных пленок, наполненных диспергированным углеродным волокном