ОГЛАВЛЕНИЕ

Принятые сокращения н обозначения

11

Предисловие редактора перевода

13

Предисловие

14

Введение

16

1. История развития композиционных материалов

17

1.1. Введение

17

1.2. Термины и определения

18

1.3. Конструкционные материалы

20

1.4. Поиски и развитие

22

1.5. Будущее индустрии KM

22

1.6. Первое применение стеклопластиков

24

Список литературы

25

1. ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

28

2. Ненасыщенные полиэфирные смолы

28

2.1. Введение

28

2.2. Типы ненасыщенных полиэфирных смол

30

2.2.1. Полиэфирные смолы общего назначения

30

2.2.2. Эластичные полиэфирные смолы

30

2.2.3. Упругие полиэфирные смолы

31

2.2.4. Полиэфирные смолы с малой усадкой

31

2.2.5. Полиэфирные смолы, устойчивые к атмосферным воздействиям

31

2.2.6. Химически стойкие полиэфирные смолы

32

2.2.7. Огнестойкие полиэфирные смолы

32

2.3. Производство ненасыщенных полиэфирных смол

33

2.4. Отверждение ненасыщенных полиэфирных смол

34

2.4.1. Инициаторы и активаторы

36

2.5. Производство изделий из ненасыщенных полиэфирных смол

46

2.5.1. Ручная выкладка и нанесение покрытия напылением

46

2.5.2. Формование предварительно отформованной заготовки

47

2.5.3. Центробежное литье

48

2.5.4. Пултрузия и намотка

48

2.5.5. Штамповка

48

2.5.6. Автоматическое лнтье под давлением

49

2.5.7. Оценка систем инициатор—активатор—ингибитор

49

2.5.8. Материалы, используемые для поверхностной обработки

50

2.6. Свойства отвержденных ненасыщенных полиэфирных смол

50

2.6.1. Влияние добавок

53

2.6.1.1. Наполнители

53

2.6.1.2. Красители и пигменты

55

2.6.1.3. Ингибиторы горения

55

2.6.1.4. Поглотители ультрафиолетового излучения

56

5-

2.7. Стоимость ненасыщенных полиэфирных смол

56

Список литературы

56

Дополнительная литература

56

3, Смолы на основе сложных диэфиров винилкарбоновых кислот

57

3.1. Введение

57

3.1.1. Определения

57

3.1.2. Характеристики смол

57

3.1.3. Исторический обзор

58

3.1.4. Производство смол

58

3.1.5. Отверждение

61

3.2. Эксплуатационные свойства

63

3.2.1. Свойства смолы

63

3.2.2. Механические свойства отвержденной смолы

63

3.2.3. Электрические свойства

65

3.2.4. Химические свойства

66

3.2.5. Усадка

66

3.2.6. Адгезия

67

3.3. Применение смол

67

3.3.1. Радиационное отверждение

67

3.3.2. Армированные стеклопластики

67

3.3.3. Формование

70

Список литературы

70

4, Полибутадиеновые смолы

71

4.1. Введение

71

4.2. Историческая справка

71

4.3. Химические характеристики

72

4.4. Характеристика процесса отверждения

73

4.5. Химическая структура и свойства

74

4.6. Применение KM на основе ПБД

75

4.7. О перспективах

79

4.8. Хранение

80

Список литературы

80

5, Эпоксидные смолы

81

5.1. Введение

81

5.2. Применение

81

5.2.1. Герметизация и капсулирование

82

5.2.2. Оснастка

82

5.2.3. Формование

82

5.2.4. Склеивание

82

5.2.5. Изготовление KM намоткой волокна и в виде слоистых пластиков

83

5.3. Неотвержденные эпоксидные смолы

83

5.4. Отверждающие агенты и механизмы отверждения

89

5.4.1. Отверждение аминами

89

5.4.2. Отверждение ангидридами кислот

96

5.4.3. Каталическое отверждение кислотами Льюиса

100

5.4.4. Ускорители

100

5.5. Отвержденные эпоксидные смолы

102

5.5.1. Свойства эпоксидных смол, отвержденных специальными способами

104

5.6. Технология производства

112

5.6.1. Контроль качества

112

5.6.2. Технологические параметры

115

5.6.3. Оптимизация и управление процессом отверждения

115

5.7. Испытания отвержденной смолы

119

Список литературы

119

6-

6. Термостойкие смолы

125

6.1. Введение

125

6.2. Конденсационные полиимиды

126

6.2.1. Промышленные растворы для получения конденсационных полиимидов

127

6.2.2. Неармированные полиимидные смолы NR-IB)

130

6.2.3. Препреги из полиимидов конденсационного типа

132

6.2.4. KM на основе полиимидов конденсационного типа

132

6.2.4.1. КМ, армированные стеклотканью

132

6.2.4.2. KM на основе углеродных волокон

139

6.3. Аддитивные полиимиды

141

6.3.1. Полиимидные смолы серии PMR

143

6.3.1.1. Технология получения KM иа основе ЯМ^-полиимидов

149

6.3.2. Препреги на основе аддитивных полиимидов

150

6.4. Применение KM на основе полиимидных полимеров

150

6.4.1. Конденсационные полиимиды

151

6.4.2. Аддитивные полиимиды

151

Список литературы

152

7. Стеклонаполненные термопласты

154

7.1. Введение

154

7.2. Производство CHТП

156

7.2.1. Нанесение термопласта на жгут

156

7.2.2. Получение компаунда для экструзии

156

7.2.3. Промышленное производство

157

7.2.4. Стекловолоконное сырье

157

7.2.5. Исходные связующие

157

7.3. Литье под давлением СНТП

158

7.3.1. Особенности условий переработки

159

7.4. Свойства СНТП

160

7.4.1. Общие положения

160

7.4.2. Влияние стекловолоконного армирующего наполнителя

160

7.4.2.1. Диаметр волокна

160

7.4.2.2. Длина волокна

161

7.4.2.3. Поверхностная обработка волокон

165

7.4.2.4. Ориентация и перемешивание волокон

165

7.4.2.5. Влияние степени наполнения

166

7.5. Теоретические предпосылки

173

7.5.1. Концепция квазиизотропности сложных пластиков

173

7.6. Применение CBТП

176

Список литературы

178

8. Стеклопластики

179

8.1. Введение

179

8.2. Производство стекловолокон

179

8.3. Состав стекла

182

8.4. Свойства стекловолокон

184

8.5. Ассортимент стекловолокон

186

8.5.1. Стекловолоконные ровинги

186

8.5.2. Ткани из ровинга

187

8.5.3. Стекловолоконные маты

187

8.5.4. Текстильная стекловолокониая пряжа

189

8.5.5. Текстурированиая пряжа

189

8.5.6. Номенклатура пряжи

190

8.5.7. Ткани из стекловолокон

191

8.5.8. Другие виды тканей

195

8.5.9. Измельчение волокон

196

7-

8.6. Поверхностные свойства

196

8.6.1. Ровинги

196

8.6.2. Текстильная пряжа

198

8.6.3. Ткани из стекловолокон

198

8.7. О возможности применения CBKM при конструировании

202

8.7.1. Состав стекла

203

8.7.2. Диаметр волокон

204

8.7.3. Модели тканей

205

8.7.4. Соотношение стекловолокно/связующее

206

8.7.5. Распределение волокон

207

Список литературы

209

9. Высокосиликаты и кварц

210

9.1. Определения

210

9.1.1. Высокосиликаты

210

9.1.2. Кварц

210

9.2. Историческая справка

211

9.2.1. Высокосиликаты

211

9.2.2. Кварц

211

9.3. Формы

212

9.4. Использование

213

9.5. Цена и прибыль

214

9.6. Физические и механические свойства

215

9.7. Химические свойства

217

9.8. Термические свойства

217

9.9. Свойства композитов

218

10. Борные и другие высокопрочные высокомодульные армирующие волокна с низкой плотностью

221

10.1. Введение

221

10.2. Технология получения борных волокон

222

10.2.1. Боровольфрамовые волокна

222

10.2.2. Бороуглеродные волокна

224

10.2.2.1. Удлинение борных волокон

224

10.2.2.2. Процесс осаждения бора на углеродное волокно

226

10.2.2.3. Применение бороуглеродных волокон

227

10.2.3. Свойства боровольфрамовых волокон

228

10.2.4. Структура и морфология боровольфрамовых волокон

230

10.3. Карбид-кремниевые волокна

231

10.3.1. Экономические аспекты производства SiC-волокон

232

10.3.2. Процесс получения SiC-волокон

233

10.3.3. Свойства SiC-волокон

233

10.3.4. Структура и морфология SiC-волокон

235

10.4. Создание покрытий с высокими диффузионными барьерами для борных волокон

236

10.5. Технология препрегов

237

10.6. Свойства KM с органическими связующими

239

10.6.1. Боропластики

239

10.6.2. Композиты на основе органических связующих и карбнд-кремниевых волокон

245

10.7. Применение борных волокон

246

Список литературы

249

11. Углеродные (графитовые) волокна и композиционные материалы на их основе

252

11.1. Введение

252

11.2. Историческая справка

253

11.3. Сырье для получения У В

256

8-

11.3.1. УВ из полиакрилонитрила (ПАН)

257

11.3.1.1. Процессы переработки ПАН

257

11.3.1.2. Характеристики ПАН-сополнмеров

258

11.3.1.3. Стабилизация ПАН

260

11.3.1.4. Карбонизация и графитнзация

263

11.3.1.5. Структура УВ на основе ПАН

264

11.3.1.6. Механические свойства УВ на основе ПАН

267

11.3.1.7. Электрические свойства УВ на основе ПАН

270

11.3.2. Углеродные волокна из пеков

272

11.3.2.1. Процессы образования пеков

272

11.3.2.2. Характеристика пеков

273

11.3.2.3. Формование волокна из мезофазных расплавов пеков

276

11.3.2.4. Карбонизация и графнтизация

278

11.3.2.5. Структура и механические свойства УВ, полученных из пеков

278

11.3.2.6. Электрические свойства УВ, полученных из пеков

279

11.3.3. УВ нз ГТЦ-волокна

281

11.3.3.1. Процесс получения УВ из ГТЦ

281

11.3.3.2. Характеристики волокон из ГТЦ

281

11.3.3.3. Получение УВ из ГТЦ

282

11.3.3.4. Структура УВ на основе ГТЦ

283

11.3.3.5. Механические свойства УВ из ГТЦ

284

11.3.3.6. Электропроводность УВ из ГТЦ

285

11.3.4. Выводы

285

11.4. Материалы на основе УВ

285

11.5. Обработка У В

288

11.6. Методы и методология исследований У В

291

11.7. Композиционные материалы на основе УВ и органического связующего

297

11.7.1. Устойчивость к внешним воздействиям

298

11.7.1.1. Действие температуры

298

11.7.1.2. Воздействие влаги и температуры

301

11.8. Термопласты и термореактнвные связующие

308

11.8.1. Введение

308

11.9. Технология получения KBM на основе УВ и термопластичных связующих

312

11.9.1. KBM из непрерывных волокон

312

11.9.2. КМ, армированные короткими волокнами

313

11.9.3. Заключение

315

11.10. Усталостные свойства KBM на основе УВ

315

11.11. Ползучесть KBM на основе У В

318

11.12. Гибридные материалы на основе УВ

319

11.13. Применение KBM на основе УВ

324

Список литературы

326

12. Арамидные волокна и композиционные материалы на их основе

340

12.1. Введение

340

12.2. Арамидные волокна и ткани

340

12.2.1. Получение

340

12.2.2. Химическая структура

341

12.2.3. Морфология волокон

342

12.2.4. Промышленные волокна и ткани

348

12.2.4.1. Кевлар-29

348

12.2.4.2. Кевлар-49

348

12.2.5. Свойства волокон

350

12.2.5.1. Тепловые свойства

350

12.2.5.2. Химические свойства

350

12.2.5.3. Механические свойства

353

12.2.6. Зависимость свойств от текстильной структуры

360

9-

12.2.7. Технические условия

360

12.3. KBM на основе арамидных волокон

361

12.3.1. Волокнистые стренги с эпоксидным связующим

361

12.3.1.1. Влияние свойств связующего иа прочность волокна в KBM

361

12.3.1.2. Влияние объемного наполнения на прочность волокна в композите

364

12.3.1.3. Влияние температуры и влажности на прочность волокна

364

12.3.1.4. Долговечность

364

12.3.1.5. Усталостные свойства

366

12.3.2. Кольцевые образцы на основе арамидных волокон и эпоксидных связующих

366

12.3.3. Одноосно-ориентированные листовые композиты на основе волокна кевлар-49 и различных эпоксидных связующих

367

12.3.3.1. Технические характеристики

367

12.3.3.2. Усталость и ползучесть KBM

369

12.3.3.3. Сдвиговые свойства

371

12.3.4. Сосуды, работающие под давлением, выполненные методом намотки из KBM на основе арамидных волокон и эпоксидных связующих

372

12.3.4.1. Проектирование и изготовление сосудов

373

12.3.4.2. Влияние давления прессования н вида эпоксидных связующих на свойства сосудов

376

12.3.4.3. Усталостные свойства

378

12.3.4.4. Сосуды, футерованные резиной и алюминием

380

12.3.4.5. Толстостенные сосуды высокого давления из волокна кевлар-49 и эпоксидных связующих

381

12.3.4.6. Резервуары высокого давления из KBM1 футерованные металлом

384

12.3.5. Текстолиты

386

12.3.6. Гибридные композиты

386

12.3.7. Композиционные материалы, усиленные штапелем

387

12.4. Применение KBM

388

12.4.1. Применение KBM в авиации и военной технике

390

12.4.2. Спортивное снаряжение

390

12.4.3. Канаты

459

12.4.4. Использование KBM в маховиках

391

12.4.5. Шинный корд

391

12.4.6. Пулезащитная одежда и броня из KBM

392

12.4.7. Другие примеры промышленного применения KBM

392

Список литературы

392

Словарь терминов

395

Предметный указатель

440


*

на предыдущую страницу

переход

к списку литературы


*