I- стенка рубки, 2- заклепка 3- стеклопластиковое покрытие

4-- стенка рубки стальная 5 -соединительная планка

.

Рис.1.20.Ремонт палубного настила с применением стального накладного листа.

I- настил палубы, 2- паста, 3- накладка из листовой стали 4 - стеклопластиковое покрытие.

Органопластики. Низкая плотность, высокие прочность, жест­кость, влагостойкость, химическая стойкость, диэлектрические и теплофизические свойства органопластиков определили их при­менение в качестве материалов электро- и радиотехнического, теплоизоляционного и теплозащитного, эрозионно- и коррозионно-стойкого, фрикционного назначения в изделиях различных отрас­лей промышленности.

Наиболее полно прочность органических волокон реализуется при растяжении, поэтому выгодным оказалось применение одно­направленного органопластика для изготовления методом намотки разнообразных сосудов, работающих при высоких внутренних давлениях, емкостей для жидких кислорода и водорода. Преимущест­ва органопластика в сравнении со стеклопластиками, используе­мыми в производстве сосудов высокого давления, видны из дан­ных таблице 8.

Органопластики широко используются в качестве теплоизоля­ции контейнеров для хранения и транспортирования сжиженных природных газов, автомобилей-рефрижераторов и пр. Высокая стойкость органопластиков к действию агрессивных сред позволя­ет широко использовать их для изготовления химической аппара­туры. В сочетании с деревом они широко используются в произ­водстве спортинвентаря: хоккейных клюшек, теннисных ракеток, лыж и др. Благодаря высоким диэлектрическим характеристикам органопластики, имеющие высокие показатели длительной проч­ности и работоспособности при повышенных температурах, при­меняют в качестве обмоточных лент роторов электродвигателей.

Таблица 8

Свойства KM, используемых и производстве сосудов давления,
изготавливаемых методом намотки
Тип КМ	Армирующие волокна	Тип связу-ющего	Содер-жание волокон объемн. %	Плотность кг/м^3	Модуль упругос-ти, ГПА	Прочность при растяжении МПа	Удельная жёсткость ´ 10^-3, КМ	Удельная прочность ´ 10^-3, КМ
Стекло-пластик	Стек-лянное (Е-стекло)	Эпок-сидное			60,7		3,25	0,072
Органо- пластик	Органическое (Кевлар – 49)	Эпок-сидное			91,0		7,45	1,026

Низкая диэлектрическая проницаемость -этих материалов в широком диапазоне частот от 1 до 10 ГГц, т. е. вплоть до частот радио­волн, обусловила использование их для изготовления радиопро­зрачных обтекателей антенных устройств взамен дорогостоящих стеклопластиков на основе кварцевых волокон. Легкие листовые материалы на основе тканей и волокна из органических волокон используются в производстве динамиков радиоприемников, маг­нитофонов и других деталей радио- и телеаппаратуры, где очень важна высокая огнестойкость.

Углепластики. Для углепластиков характерно сочетание ряда уникальных свойств: высокие значения жесткости и прочности, от­носительно невысокая плотность, химическая инертность, тепло-и электропроводность и др. Важным фактором, определяющим перспективность производства углепластика, является доступность и налаженное производство исходного сырья.

Особо важное значение эти материалы могут приобретать при их использовании для антикоррозионной защиты оборудования химических производств. Углепластики применяются для усиления металла в комбинированных конструкциях цилиндрических баков, емкостей, работающих под давлением; деталей, находящихся в поле действия центробежных сил или подвергающихся вибрациям. Так, усиление оболочки корпуса газотурбинного компрессора дав­ления Д-36, выполненного из алюминиевого сплава, намоткой уг­лепластика позволило уменьшить уровень вибронапряжения на 15 %, увеличить ресурс работы в 2 раза, снизив при этом на 15 % массу детали.

Применение высокомодульных углепластиков в обшивках и других деталях конструкционного назначения вертолетов обеспечи­вает снижение массы до 30 % и повышает долговечность изделий, Углепластики нашли применение в качестве обшивки трехслойных панелей с сотовыми, гофрированными или трубчатыми заполните­лями в различных конструкциях. Трехслойные конструкции эле­ментов поверхностей управления самолетом (рули, закрылки,тор­мозные щитки, створки люков и т. д.) обеспечивают снижение мас­сы на 12...40 %, а внедрение углепластиков для панелей пола и перегородок самолетов уменьшает вибрации и уровень шума на 20...30%.

Биологическая совместимость углеродного волокна с тканями живого организма позволяет использовать углепластики для про­тезирования и в медицинских приборах.

В последние годы они используются для изготовления различ­ных спортивных товаров: рам велосипедов, теннисных ракеток, удилищ, луков, байдарок, яхт и т. п. Высокая химическая стой­кость углепластиков позволяет применять их в химическом маши­ностроении для изготовления трубопроводов, цистерн, насосов, сосудов, уплотнений и других элементов конструкций, работающих в агрессивных средах, а их электропроводность используется при создании различных нагревательных устройств.

Перспективным антифракционным материалом, созданным для работающих в воде тяжелонагруженных (до 40 МПа) опор скольжения, являются эпоксидные углепластики горячего пресования марки УГЭТ. Эта марка углепластика широко применяется в судостроении, гидроэнергетике и других отраслях промышеленности.

По мере снижения стоимости углеволокна применение углепластиков станет чкономически выгодным в различных отраслях народного хозяйства.

Боропластики. Внедрение боропластикив эффективно в элемен­тах конструкций, определяющим критерием работоспособности ко­торых являются высокие удельные значения жесткости и прочнос­ти при действии сжимающих нагрузок.

В настоящее время боропластики используются в основном в изделиях авиационной и ракетно-космической техники из-за большой стоимости исходного сырья (борных волокон).

Высокая прочность и жесткость при сжатии боропластиков используются при конструировании балок, панелей, стрингеров несущих частей летательных аппаратов. Например, если металли­ческая двутавровая балка работает на изгиб, то ту ее полку, на которую действуют сжимающие напряжения, усиливают пласти­нами из боропластика, а другую полку, работающую на растяже­ние, упрочняют углепластиком. Масса такой балки на 20...30 % ни­же, чем масса балки из алюминиевых сплавов при одинаковой несущей способности.

В настоящее время исследуется применение боропластиков в стойках шасси, отсеках фюзеляжа, обшивке крыльев самолетов, в дисках компрессоров газотурбинных двигателей. В перспективе использование боропластиков в корпусных деталях, работающих при всестороннем или одноосном сжатии, в трубах, сосудах внутреннего давления. Заме­на металлических изделий боропластиковыми позволяет снизить их массу, повысить удель­ную жесткость, статическую прочность и виб­ропрочность.

Экономия массы, получаемая при исполь­зовании материалов на основе борных воло­кон и полимерной матрицы, стимулировала разработку разнообразных конструкции и тех­нологических процессов. Одним из достаточно хорошо изученных является метод, согласно которому предварительно изготовленные пустотелые профили или конструкции сначала заполняются непрерывными борными волокнами, а затем пропитываются смолой для получения однородной структуры (рис. 1.21).

Рис.1.21. Общая схема формирования профиля:

2 - бороэпоксидный КМ.

3 - металлический профиль

Дата добавления: 2014-01-20