Пластмаси з волокнистим наповнювачем

Органоволокнити - композиційні матеріали, що складаються з полімерного зв'язуючого і синтетичних волокон, як зміцнювачів. У комбінованих матеріалах разом з синтетичними волокнами застосовують мінеральні (скляні, карбо- і бороволокна). Такі матеріали володіють більшою міцністю і жорсткістю.

Структура органоволокнитів бездефектна, а пористість не перевищує 1...3%, що забезпечується дифузією компонентів і хімічною взаємодією між ними. Текстура забезпечує стабільність механічних властивостей органоволокнитів при різкому перепаді температур, дії ударних і циклічних навантажень.

Органоволокніти володіють малою щільністю (1200... 1400 кг/м³), міцністю розтягуванні 300...3000 МПа, порівняно високими питомою міцністю і жорсткістю Е = 13... 100 ГПа). Ударна в'язкість висока (400...700 кДж/м²). Органоволокніти мають значну тривалість ресурсу і надійність експлуатації виробів при дії механічних, акустичних і вібраційних ударів. Вони володіють високими діелектричними властивості і низькою теплопровідністю. Більшість органоволокнитів можуть тривало працювати при температурі 100°С – 300°С; вони відрізняються низькими показниками горючості і димовиділення. Органоволокніти стійкі в агресивних середовищах вологому тропічному кліматі. Недоліком цих матеріалів є порівняно низька міцність при стисненні і висока повзучість (особливо для еластичних волокон).

Органоволокніти застосовують як ізоляційний і конструкційний матеріал электро- і радіопромисловості, авіаційній техніці і машинобудуванні; з них виготовляють труби, місткості для реактивів, покриття корпусів судів і ін.

Карбоволокнити - композиційні матеріали на основі полімерного зв'язувача (матриці) і зміцнювачів у вигляді вуглецевих волокон. Допускається сумісне використання вуглецевих і скляних волокон - карбоскловолокнити. Як матриця використовуються: синтетичні полімери (полімерні карбоволокнити); синтетичні полімери, піддані піролізу (коксовані карбоволокнити); піролитичний вуглець (піровуглецеві карбоволокнити).

Карбоволокніти з полімерною матрицею використовують в судно- і автомобілебудуванні (кузови машин, шасі, грібні гвинти, підшипники, панелі опалювання), а також для виготовлення деталей апаратури хімічної, радіо- і електронної промисловості, рентгенівського устаткування і ін. Карбоволокніти з вуглецевою матрицею замінюють різні типи графіту для теплового захисту, виготовлення дисків авіаційних гальм, хімічно стійкої апаратури.

Бороволокніти - композиційні матеріали на основі полімерного зв'язувача і зміцнювача - борних волокон. Іноді в якості зміцнювача застосовують комплексні боросклонити, де декілька паралельних борних волокон обплітаються склониткою, що додає формостійкості і поліпшуючою технологічні властивості матеріалу. В якості зв'язувача використовують епоксидні, поліефірні, фенолоформальдегідні та інші смоли. Комірчаста мікроструктура борних волокон забезпечує високу міцність при зрушенні на межі розділу з матрицею.

Бороволокніти при щільності 2000...2100 кг/м³ відрізняються високою міцністю при стисненні (920... 1500 Мпа), зсуві (1250... 1750 Мпа) і зрізі, низькою повзучістю, високою твердістю і модулем пружності. Бороволокніти володіють підвищеною теплопровідністю і електропровідністю. Бороволокніти володіють високим опором втомі, стійкі до дії радіації, води, органічних розчинників і паливно-мастильних матеріалів.

Вироби з бороволокнитів володіють хорошою працездатністю в умовах підвищених температур. Бороволокніти КМБ-1 і КМБ-1К призначенні для тривалої роботи при температурі >200°С; КМБ-3 і КМБ-3к не вимагають високого тиску при переробці. Бороволокніти застосовують в авіаційній і космічній техніці (профілі, панелі, рот: і лопатки компресорів, лопаті гвинтів і трансмісійні вали вертольотів і др).