1. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Лекция 5
1 – стеклянные шарики;
2 – расплавленная
стекломасса;
3 – непрерывные нити;
4 – замасливающее
устройство;
5 – прядь;
6 – бобина.
Рис.5.1. Схема изготовления непрерывных
стекловолокон вытягиванием их из
расплавленной стекломассы

2. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Таблица 5.1
Марка стекла и состав
Назначение и свойства
Е-стекло
(алюмоборосиликатное)
Конструкционное и электротехническое назначение
(высокая прочность и хорошие диэлектрические
свойства).
М-стекло
Высокомодульное: жесткость до 117 ГПа, а прочность ≈
Е-стекло
Россия: ВМ-1, ВМП
За рубежом: Ѕ-994
(магнезиальноалюмосиликатное)
Для
изготовления
высоконагруженных
высокие показатели прочности и жесткости
Прочность выше на 30-40 % , чем у Е стекла
Модуль упругости на 20-30%.
С-стекло (кислотостойкое,
борсодержащие)
Для конструкций, работающих в кислых средах
(аккумуляторные
баки,
резервуары,
трубы,
вентиляционные короба и др.).
D-стекло
Высокие диэлектрические показатели
А-стекло
(известковонатриевое)
Серийное производство крупногабаритных дешевых
изделий (строительные панели, кровля, корпуса судов и
автомашин, вагоны, цистерны, баки и т.п.).
L-стекло
Радиационная защита.
изделий:
(свинцово-силикатное)
Плавленый кварц
Для изготовления высокотемпературной изоляции и
пластиков
теплозащитного
назначения.(высокая
теплостойкость до 1650°С, в то время как у Е-стекла
845°С; высокая прочность, плотность ниже, чем у Естекла).

3. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Таблица 5.2
Марка стекла
Плотность
ρ, г/см3
Модуль
упругости
при
растяжени
и
Е, ГПа
Разрушающее
напряжение
при
растяжении,
σр.,ГПа
Предельная
деформация,
ε, %
Россия
Высокомодульное:
ВМ-1 (ВМП)
УП-73
7А
2,58
2,40
2,56
94
83
74
4,2
2,0
4,8
3,6
США
Е-стекло
М-стекло
Ѕ -994
D-стекло
А-стекло
С-стекло
L-стекло
Плавленый кварц
2,54
2,89
2,49
2,16
2,49
2,49
4,3
2,21
73,5
117
87
52,5
66
70
51
74
3,5
3,5
4,8
2,45
2,4
3,15
1,70
6,0
4,8
3,2
5,4
4,7
4,0
4,5
4,6
-

4. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Таблица 5.3
Свойства базальтовых волокон
Плотность, г/см3
2,75
Модуль упругости, ГПа
95-120
Предел прочности, ГПа
1,8-4,0
α× 10-6 1/°С
Теплостойкость, °С
4,5
800-1200

5. Температура плавления, ° С
Предельная
деформация,
ε, %
Модуль упругости Е, ГПа
Разрушающее
напряжение
при
растяжении,
σ р,ГПа
.
Волокно
Диаметр, мкм
Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Характеристика некоторых минеральных
волокон
Плотность
ρ , г/см
3
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Таблица 5.4
Е-стекло
2,54
10-15
3,5
785
4,8
840
Кварцевое
2,2
5-80
2,1
100-110
0,2
1650-1700
Базальтовое
2,7
9-15
1,8-4,0
95-120
4-5
1200-1300
Асбестовое
2,4
-
2,5-3,0
50-170
2-3
1500-1550

6. Температура плавления, ° С
Предельная
деформация,
ε, %
Модуль упругости Е, ГПа
Разрушающее
напряжение
при
растяжении,
σ р,ГПа
.
Волокно
Диаметр, мкм
Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Характеристика некоторых минеральных
волокон
Плотность
ρ , г/см
3
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Таблица 5.4
Е-стекло
2,54
10-15
3,5
785
4,8
840
Кварцевое
2,2
5-80
2,1
100-110
0,2
1650-1700
Базальтовое
2,7
9-15
1,8-4,0
95-120
4-5
1200-1300
Асбестовое
2,4
-
2,5-3,0
50-170
2-3
1500-1550