. КОРОТКОВОЛОКНИСТАЯ АРМАТУРА

. КОРОТКОВОЛОКНИСТАЯ АРМАТУРА
Измельченные минераль¬ные волокна получают измель¬чением минеральной ваты [16]. Во¬локна состоят (75%) из силикатного кальция и других легких металлов (25%); они представляют собой легко¬сыпучий порошок белого или серова¬того цвета. Диаметр волокон 1—10 мкм при средней длине 275 мкм. Среднее отношение длин волокна к диаметру колеблется в пределах 40—60.
Измельченные минеральные во¬локна можно использовать как волок¬нистый наполнитель термопластов и реактопластов. Интенсивно иссле¬дуется проблема использования их в каучуках, изучаются также возмож¬ности применения минеральных во¬локон в клеях, герметиках и термо-эластопластах.
При пропитке волокна поглощают небольшое количество жидкого свя¬зующего и могут использоваться для наполнения пластмасс.
Волокна франклин — про¬мышленный продукт фирмы сСертейн-тид Продактс Корпорейшен», пред¬ставляющий собой волокнистый кри¬сталлический сульфат кальция в форме полугидрата, у-ангидрита или р-ан-гидрита. Волокна франклин образуют¬ся в результате кристаллизации в вод¬ной среде при повышенных давлении и температуре. Волокна франклин — белый блестящий порошок, состо¬ящий из микрокристаллов длиной 80 мкм одинакового диаметра, рав¬ного 2 мкм. Эти волокна химически стабильны, обладают очень низкой растворимостью в воде, имеют высо¬кую термостойкость и хорошие тепло-изоляционные свойства. Вол обладают теми же свойствами,

Кафедра МСП

36

Волокнистые армирующие элементы



и безводный орторомбический 0-суль-фат кальция.
Волокна франклин применяются как наполнитель для пластмасс, повы¬шающий их прочность. Пластмассы, наполненные волокнами франклин, обладают высокими физико-механи¬ческими и теплофизическими харак¬теристиками. Поскольку волокна франклин имеют очень высокую термо¬стойкость, их можно использовать не только для наполнения пластмасс, но и применять как усиливающий наполнитель для металлов, например алюминия. Композиты на основе алюминиевой матрицы и волокон фран¬клин обладают более высокими проч¬ностью и жесткостью, чем алюминий без волокна, что позволяет использо¬вать их в качестве конструкционного материала.
Волокна даусонит пред¬ставляют собой* искусственно получа¬емые игольчатые кристаллы, которые могут использоваться в качестве на¬полнителя термопластов, повыша¬ющего их прочность. Термопласты, наполненные волокнами даусонит, сочетают высокий модуль упругости, хорошую теплостойкость и понижен¬ный термический коэффициент рас¬ширения.
Волокна файбекс пред¬ставляют собой микрокристаллы неорганического титаната, которые имеют сравнительно высокие модуль упругости и прочность. Они исполь¬зуются в качестве усиливающего на¬полнителя для пластмасс. Микрокри¬сталлические волокна файбекс полу¬чают перекристаллизацией солей из расплава.
Некоторые характеристики корот¬ких волокон приведены в табл. 2.10.
Усы представляют собой ните¬видные монокристаллы, выращенные в специальных условиях. Усы имеют механическую прочность, эквивалентную прочности связи ме¬жду атомами. Прочность усов обуслов¬лена высоким совершенством и без¬дефектностью структуры кристаллов; такая структура не может быть полу¬чена в случае крупных кристаллов, всегда имеющих большое число дисло¬каций, резко уменьшающих их проч¬ность. Усы карбида кремния имеют прочность более 30 ГПа и модуль упру¬гости при растяжении более 690 ГПа.
Исследование зависимости проч¬ности усов от их диаметра показывает, что по мере уменьшения диаметра и, следовательно, возрастания совер¬шенства структуры прочность резко возрастает. Разрушающее напряже¬ние при растяжении усов в 5—10 раз больше, чем у непрерывных армиру¬ющих волокон (стеклянных или бор¬ных).
Усы обладают одновременно до¬стоинствами стеклянных и борных во¬локон: их предельное удлинение, как у стеклянного волокна (3—4%), а мо¬дуль упругости, как у борных волокон (410—690 ГПа и более).