Усиливающие наполнители

Пластинчатые или волокнистые материалы как природного, так и искусственного происхождения можно использовать в качестве усиливающих добавок, если их размерное отношение превышает 5. Пластинчатые (тальк, глина, слюда, стеклянные чешуйки) и волокнистые (волластонит, СВ, угольные волокна (УВ), арамидное волокно (AB)) усилители также часто применяются в сочетании с неполимерными усиливающими наполнителями (стеклянные шарики, стеклянные микропузырьки, коалин, мел) с целью уменьшения анизотропии определенных свойств и избежания связанных с анизотропией проблем (таких как усадка и коробление). Основные свойства усиливающих добавок имеются в справочниках Следует обратить внимание на тот факт, что волокна размером от 5 до 20 мкм по своему существу прочнее, чем соответствующие объемные материалы, ввиду того, что вероятность внутренних дефектов материалов значительно уменьшается с уменьшением размера Варианты усиления показаны на рис. 31.2. Основные различия между ними связаны с упаковкой и, соответственно, с объемной долей усиливающего компонента φf. Очевидно, что доля φf может быть существенно увеличена путем параллельного выстраивания волокон. Однако это усиление обычно связано с возрастанием анизотропии (то есть зависимости ряда свойств от направления). С другой стороны, создание требуемой архитектуры усиления связано со специальными приемами производства и технологии. Трехмерные тканые усиливающие структуры могут производиться, например, с помощью смесевой или плетеной пряжи, в которой как усиливающий, так и матричный полимер присутствуют в виде волокон Соответствующая текстильная сборка представляет собой несплошную заготовку, в которой усиливающий компонент не смачивается матрицей. Кроме упаковки (то есть φf), на рис. 31.2 показаны другие варианты усиления, как в случае полной пропитки (например, в виде гранул для литья под давлением или насыщенных однонаправленных, бесконечных, усиленных волокнами лент) или без такового (в виде несплошных тканых заготовок). Соответственно, различаются способы переработки и придания формы. Для непропитанных тканых заготовок в производственный цикл должна быть включена стадия консолидации.