Технологии

Большую роль в формировании свойств композиционного материала играет межфазный слой на границе раздела матрицы и армирующей фазы. Подсчитано, что площадь контакта между ними в 1 мм³ композита с содержанием волокна 50 % по объему составляет 450-600 мм².

Межфазный слой имеет и состав, и структуру, отличающиеся от состава и строения матрицы, поскольку помимо материала самой матрицы он включает в себя и некоторые продукты, входящие в состав армирующего наполнителя. Межфазный слой неоднороден по составу, а его толщину точно определить нельзя, поскольку состав и структура граничного слоя изменяются не скачкообразно. Тем не менее, толщину межфазного слоя определяют экспериментально и расчетным путем, принимая за нее такую его протяженность, на которой его состав и свойства изменяются по отношению к матрице и армирующему волокну в заданных пределах.

Толщина межфазного слоя у различных материалов колеблется в значительных пределах: от 0,01 до 5 мкм. Его роль в формировании свойств полимерного композита велика, а потому изучению и управлению процессами формирования межфазного слоя придается большое значение.

Широкому использованию армированных пластиков способствуют их высокие прочностные свойства.

Из табл. 9 видно, что по удельным прочностным свойствам армированные полимерные композиты намного превосходят металлические сплавы.

В общем виде свойства армированных пластиков зависят от многих факторов, в том числе:

-     природы, структуры и предыстории армирующего наполнителя;
-     химической природы полимерной матрицы;
-     соотношения содержания полимера и армирующего наполнителя;
-     природы и содержания других компонентов;
-     технологии изготовления.

Современная наука позволяет конструировать армированные композиционные пластики, изменяя их состав и структуру, добиваясь максимально полного удовлетворения предъявляемых к ним требований.

Следует различать конструирование материалов и конструирование изделий, хотя применительно к армированным композитам, как правило, изготовление изделия и материала происходят одновременно. Но и в этом случае структура материала и структура изделия - различные понятия, хотя их формирование происходит одновременно.

Таблица 9

Свойства конструкционных материал