Аспектное отношение можно определить как длину, деленную на диаметр добавки. Для сферического шарика длина равна диаметру, и аспектное отношение, таким образом, равно 1. Для волокна, такого, как представленное на диаграмме, несложно вычислить аспектное отношение, поскольку длина и диаметр обычно хорошо определены. Для некоторых добавок с неправильной формой, например, минералов, несколько труднее вычислить аспектное отношение; но всегда можно измерить наибольшую длину и наименьшую толщину частицы, и на основе этого вычислить аспектное отношение. Именно аспектное отношение покажет тип совершенствования физического свойства, которое даст добавка при компаундировании с основной смолой. Добавки с аспектным отношением менее 10 обладают минимальной способностью повышать прочность на разрыв и на изгиб основной термопластической смолы, к которой они добавляются. Эти добавки обычно называются наполнителями, в их число входят такие материалы, как тальк, карбонат кальция и стеклянные шарики. Хотя эти наполнители и не повышают прочность, они обладают способностью улучшать модуль (жесткость) и температуру допустимой деформации. Их также можно добавлять для уменьшения коробления деталей, повышения размерной стабильности, и снижения общих затрат на композит (особенно, для высокозатратных основных смол). Поскольку они действуют как загрязняющие вещества и инициаторы возникновения трещин от напряжения, наполнители всегда снижают ударопрочность (жесткость) пластмассы, к которой они добавляются. Добавки с аспектным отношением выше 50 обладают способностью существенно повышать прочность на разрыв и изгиб основной смолы, к которой они добавляются. Такие добавки обычно называют армирующими, в их число входят такие материалы, как стекловолокно, углеволокно, арамидное волокно и базальтовое волокно. Помимо повышения прочности армирующие добавки могут значительно повысить модуль (жесткость) и температурную деформацию композита. Поскольку они имеют обыкновение принимать направление потока в ходе формования, армирующие добавки усиливают анизотропную усадку (различную в направлении потока и поперечном направлении), что может вызвать коробление детали. Такие наполнители, как стеклянные шарики или тальк, иногда добавляют вместе со стекловолокном, чтобы сделать усадку более изотропической и уменьшить коробление. В том, что касается ударопрочности (жесткости), армирование обычно делает хрупкие смолы жесткими, а жесткие смолы хрупкими. Примерами могут служить хрупкая смола из полифенилен сульфида, которая стала жестче после армирования стекловолокном, и жесткий поликарбонат, который стал более хрупким после армирования стекловолокном.
|
