БОРОПЛАСТИКИ, содержат в кач-ве упрочняющего (армирующего) наполнителя борные волокнистые материалы. Наполнитель применяют в виде мононити (диаметр 90-200 мкм, 2500-4000 МПа, модуль упругости 380-420 ГПа), жгутов из неск. таких нитей, оплетенных вспомогательной стеклянной или орг. нитью, а также тканей и лент, в к-рых борные нити или жгуты переплетены др. нитями. Связующими в Б. служат эпоксидные смолы, полиимиды или др. полимеры, гл. обр. термореактивные.
СВОЙСТВА БОРОПЛАСТИКОВ
Показатель
|
Эпоксидный Б.
|
Полиимидный Б.
|
Плотн., г/см3
|
2,1
|
2.0
|
Модуль упругости, ГПа
|
250
|
215
|
Прочность, МПа при растяжении
|
1300
|
1000
|
при изгибе*
|
1750
|
1550
|
при сжатии
|
1160
|
1250
|
при сдвиге
|
60
|
60
|
усталостная (107 циклов деформации)
|
400
|
400
|
Ударная вязкость, кДж/м2
|
90
|
ПО
|
Предельная т-ра эксплуатации, °С
|
200
|
300
|
Т-ра, при к-рой сохраняется 70% исходной прочности,
°С
|
180
|
250
|
* Длительная прочность при изгибе (испытания в течение 1000ч) эпоксидпого и полиимидного Б. составляет соотв. 1370 и 1200 МПа.
Для Б. характерны высокие значения модуля упругости, усталостной прочности и др. мех. св-в (см. табл.), малая ползучесть (до 0,2%) в направлении ориентации нитей. При длительном (до 10 лет) воздействии воды, смазочных материалов, атмосферных факторов мех. св-ва Б. снижаются не более чем на 10-15%. Уровень рабочих т-р и ресурс эксплуатации изделий определяются термостойкостью связующего. Нек-рые св-ва Б. существенно зависят от геометрич. параметров нитей. Так, с увеличением их диаметра снижаются плотность и прочность Б. при растяжении и повышается прочность при сжатии. Для увеличения прочности сцепления наполнителя со связующим борные нити подвергают травлению в HNO3 (напр., прочность при сдвиге эпоксидного Б. повышается благодаря этому в 2 раза). Ударная вязкость Б. может быть улучшена введением в их состав стеклянных или др. волокон; при этом снижается и стоимость Б.
В изделия Б. перерабатывают послойной выкладкой или (и) намоткой пропитанного связующим наполнителя (препрега) на станках-автоматах с программным управлением и послед. формованием в автоклавах при давлениях до 1,6 МПа и т-рах до 300°С. Из-за большой хрупкости и твердости борных нитей радиус их перегиба в изделии не должен превышать 50 мм, а мех. обработка изделий возможна только с применением алмазного инструмента.
Б.-конструкционные материалы, применяемые гл. обр. в авиационной и космич. технике для снижения массы (на 20-40%) высоконагруженных деталей, напр. панелей стабилизаторов, пов-стей управления. Мировое произ-во Б. ограничивается высокой стоимостью наполнителя и составляет ок. 100 т/год (1985).
Лит.: Гуняев Г. М., Бороволокниты, в кн.: Пластики конструкционного
назначения, под ред. Е. Б. Тростянской, М., 1974, с. 246-65; его же, Структура
и свойства полимерных волокнистых композитов, М., 1981. Г. М. Гуняев.