1. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Лекция 17
Органопластики
-полиамидные;
-полиакрилнитрильные;
-поливинилового спирта;
-политетрафторэтиленовые
(низкие упругопрочностные свойства)
-арамидные
(ПГА, ПФФТ,
ПФБТ)
(высокая прочность
и модуль упругости)

2. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Достоинства органопластиков
самая низкая плотность (1,43 г/см3);
 высокая прочность и модуль упругости;
 максимальная удельная прочность;
 высокая ударная вязкость;
 термостабильность (стабильность механических
свойств в широком температурном интервале);
 высокая усталостная прочность;
 хорошие диэлектрические показатели;
 высокая химическая стойкость;
 хорошие демпфирующие свойства;
 способность длительно накоплять повреждения
без образования трещин;
 низкая теплопроводность.


3. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Таблица 17.1. Ресурсные (стендовые) испытания отсеков
крыла самолета «Руслан»
Материал
отсека
Сплав Д16чАТ
АЛОР Д16/41
Сплав Д16чАТ
АЛОР Д16/41
Условия
испытания
Акустические
нагрузки 156 дБ
в полосе частот
80-1000 Гц
Повторная
статика
с
трехкратной
расчетной
нагрузкой:
150000 циклов с
последующей
акустической
нагрузкой
Время, ч
до появления
повреждения
до конца
разрушения
510
867
2055
3355
63
457
1580
1843

4. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Достоинства боропластиков
высокая прочность и жесткость при
сжатии;
высокая усталостная прочность;
термостабильность;
высокие демпфирующие свойства;
высокие тепло- и электропроводность.

5. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Достоинства карбидопластиков
высокая жесткость
высокотемпературная прочность
длительная прочность

6. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Таблица 17.1. Сравнительные свойства конструкционных
ПКМ с металлическими сплавами
Плотность
,
г/см³
Прочность
при
растяжении,
ГПа
Модуль
упругости при
растяжении,
ГПа
Удельная
прочность
, (σр/ρ)·104
Удельный
модуль
упругости,
(Е/ρ)·10-3
Стеклопластики
однонаправ.(1:0)
перекрест.(2:1)
2,1
2,0
1,6-2,1
1,0-1,2
56-70
36-42
76-100
50-60
2,6-3,2
1,8-2,0
Органопластики
однонаправ.(1:0)
перекрест.(2:1)
1,35
1,35
1,9-2,5
1,2-1,6
80-95
53-63
140-185
88-118
5,9-7,0
3,9-4,6
Углепластики
однонаправ.(1:0)
перекрест.(2:1)
1,5
1,5
1,0-1,5
0,6-1,0
120-180
80-120
66-100
40-66
8,0-12,0
5,3-8,0
Боропластики
однонаправ.
перекрест.
2,0
2,0
1,5
0,9
240
160
75
45
32
8
2,64
1,8
4,5
2,35
7,89
0,34
0,32
1,25
0,42
1,9
72
43
110
140
200
12,9
17,8
28,0
18,0
24,2
2,7
2,4
2,23
5,97
2,54
Материал
ПКМ
Металлические сплавы
Алюминия АМГ-6
Магния Ма-2-1
Титана ВТ-3-1
Бериллия АБМ-1
Стали ЭП-679

7. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Таблица 17.1. Сравнительные свойства конструкционных
ПКМ с металлическими сплавами
Плотность
,
г/см³
Прочность
при
растяжении,
ГПа
Модуль
упругости при
растяжении,
ГПа
Удельная
прочность
, (σр/ρ)·104
Удельный
модуль
упругости,
(Е/ρ)·10-3
Стеклопластики
однонаправ.(1:0)
перекрест.(2:1)
2,1
2,0
1,6-2,1
1,0-1,2
56-70
36-42
76-100
50-60
2,6-3,2
1,8-2,0
Органопластики
однонаправ.(1:0)
перекрест.(2:1)
1,35
1,35
1,9-2,5
1,2-1,6
80-95
53-63
140-185
88-118
5,9-7,0
3,9-4,6
Углепластики
однонаправ.(1:0)
перекрест.(2:1)
1,5
1,5
1,0-1,5
0,6-1,0
120-180
80-120
66-100
40-66
8,0-12,0
5,3-8,0
Боропластики
однонаправ.
перекрест.
2,0
2,0
1,5
0,9
240
160
75
45
32
8
2,64
1,8
4,5
2,35
7,89
0,34
0,32
1,25
0,42
1,9
72
43
110
140
200
12,9
17,8
28,0
18,0
24,2
2,7
2,4
2,23
5,97
2,54
Материал
ПКМ
Металлические сплавы
Алюминия АМГ-6
Магния Ма-2-1
Титана ВТ-3-1
Бериллия АБМ-1
Стали ЭП-679