Способ определения адгезии волокна к связующему Советский патент 1990 года по МПК G01N19/04 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения адгезии между волокнами к связующему и может найти применение при разработке и создании композиционных материалов.

Целью изобретения является повышение производительности путем реализации адгезионного характера разрушения.

Способ осуществляют следующим образом.

На цилиндрическом ролике формируют пленку связующего толщиной 0,5-2 мм, после затвердевания пленки волокно приводят в контакт с ее цилиндрической поверхностью так, что один конец волокна соединяют с измерительным устройством для измерения натяжения Т, свободный конец волокна нагружают грузами, соответствующими 0,1-4,0 Н. Сдвиг волокна осуществляют путем вращения цилиндра с постоянной скоростью равной 0,01-0,2 м/с. При разных нагрузках через 5-10 с определяют сдвига, определяют зависимость силы сдвига от нагрузки, а по этой зависимости определяют адгезию волокна к связующему.

Формула для вычисления адгезии имеет вид

А

FC

1п (tg0+ Dctge.

где J R

F.

e угол охвата цилиндра волокном, рад;

радиус цилиндра, м; сила сдвига при нулевой нагрузке, Н;

угол наклона прямой на графике зависимости силы сдвига от нагрузки, град. Выбор малых скоростей скольжения и небольших нагрузок обусловлен необ ходимостью избежать существенного подъема температуры в зоне контакта i и разрушения поверхности связующего.

сл

ел

со

О5

со со

При выбранных условиях трения темпера тура в зоне контакта не повышается более чем на 5 С.

Толщина пленки связующего, формируемой на поверхности цилиндра, должна быть, более 0,5 мм, чтобы исключить дальнодействующее влияние твердой поверхности на структуру и свойства связующего. Установлено, что в высоко молекулярных соединениях оно может распространяться на расстояние до 500 мкм. Увеличение толпщны пленки более 2 мм обычно приводит к появле- нию больших внутренних напряжений и самопроизвольному отслаиванию пленки от основы. Выбор интервала времени, через который определяют силу сдвига волокна, обусловлен тем, что именно за 5-10 с от начала контакта сила сдвига стабилизируется.

II р им ер. Сравнивают адгезию волокон: фенилона, стекловолокна и волокна СВМ к связующему - полиакри- лату ДВ-106. Из раствора связующего в метиленхлориде на поверхности стального ролика диаметром 30 мм и шириной 35 мм формируют пленку толшд ной 0,5,- 0,6 мм. После испарения растворителя со скоростью V 0,075 м/с осуществляют сдвиг волокон по пленке связующего. Нагрузку на свободном конце волокна увеличивают ступенчато от 0,1 до 2,0 Н. Силу сдвига определяют через 5 с после начала сдвига.

По результатам измерений строят графические зависимости силы сдвига от нагрузки, по которым определяют 9 и FO .

Результаты приведены в таблице.

Наибольшую адгезию к полиакрилату ДВ-106 имеет стекловолокно. Формула изобретения

Способ определения адгезии волокна к связующему, заключаюи91йся в том, что формируют пленку связукицего, приводят волокно в контакт с пленкой, сдвигают волокно, определяют силу сдвига и адгезию5 отличающийся тем, что, с целью повышения производительностиS пленку связу- кщего формируют толщиной 0,5-2 мм на цилиндре, контакт волокна со связую- ш;им создают путем закрепления одного его конца и приложения к свободному концу нагрузки 0,1-4,0 Н, сдвиг осуществляют при разных нагрузках путем вращения ндглиндра с постоянной скоростью 0,01-0,2 м/с, через 5-10 с оп- силу сдвига, а адгезию определяют по зависимости этой силы от нагрузки.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения адгезии между волокном и связующим. Целью изобретения является повышение производительности путем реализации адгезионного характера разрушения. На цилиндре формируют пленку связующего толщиной 0,5-2 мм, создают контакт волокна со связующими. Свободный конец волокна нагружают и осуществляют сдвиг волокна при разных нагрузках через 5-10 с после начала контакта путем вращения цилиндра. Адгезию определяют по зависимости силы сдвига от нагрузки. 1 табл.