Универсальность, прочность, легковесность – веские аргументы в пользу полимерных композитов, созданных на базе термореактивных и термопластичных смол. Приоритетным качеством современных конструкционных материалов обосновано признают возможность производить детали и готовые конструкции любой конфигурации, размера, сложности. Легкие в обработке, технологичные композитные материалы востребованы в судостроении, электротехнике, автопроме, изготовлении мебели и интерьерных компонентов, строительстве.
Механические характеристики композитов с полимерной основой на 70 % заданы свойствами отвержденной основы, так как именно смола определяет устойчивость к нагрузкам, воздействию влаги и химикатов. Потому преобладающая часть испытаний композитов заключается в изучении реакции смол на приложение внешних усилий.
Распространенные методики испытаний смол и композитов
Композитами называют многокомпонентные материалы, в которых две или более составляющих объединены в монолит. Функцию объединяющей матрицы выполняет полиэфирная, эпоксидная или винилэфирная смола. Для улучшения свойств в матричную структуру вводят наполнитель, который связан со смолой специфическими биполярными молекулами – силанами. Линейную стабильность обеспечивает стекловолоконное, арамидное, базальтовое или углеродное армирование.
О прочности сцепления перечисленных компонентов судят по устойчивости адгезионных и когезионных связей. Задача испытаний смол и композитов заключается в измерении усилий, затраченных на разрушение образцов. Большинство исследований направлено на изучение 3-х основных разрушающих механизмов, происходящих при растяжении, отрыве, сдвиге. Для получения полноценной информации об износоустойчивости композитов исследуют их сопротивляемость циклическим воздействиям, ударам. Наиболее слабым участком изучаемого композитного материала признается поверхность, по которой произошло разрушение.
Основные методики испытаний, проводимых для получения механических характеристик композитов, устанавливают следующие нормативные документы:
- ГОСТ Р 57041. Технология исследования сопротивляемости изгибу, изучение прочности межслоевого соединения с помощью криволинейной балки с приложением усилия в 4-х точках.
- ГОСТ Р 56799. Измерение предельного разрушающего усилия при приложении сдвигающей нагрузки, определение модуля сдвига.
- ГОСТ Р 56815. Методика измерения удельной работы, затраченной на расслоение композита при регистрации отрыва.
- ГОСТ Р 56740. Испытание образцов с предварительно сформированной усталостной краевой трещиной на устойчивость к растяжению, расчет межслоевой вязкости.
- ГОСТ Р 57569. Тестирование стойкости к многократному растяжению или сжатию, или циклам сжатие-растяжение при заданных параметрах частоты, напряжения. Определение количества циклов до разрушения или падения жесткости.
- ГОСТ Р 56761. Способ определения твердости по Барколу. Измерение глубины вдавливания твердосплавного наконечника с идентификацией по специализированной шкале.
- ГОСТ Р 33496. Метод исследования устойчивости к удару, совершенному свободно падающим грузом с полусферическим пуансоном.
- ГОСТ Р 56658. Изучение текучести смолы при заданных параметрах температуры и давления по разнице между первоначальным и вытекшим объемом.
- ГОСТ 32656. Методика исследования устойчивости к равномерному по скорости растягивающему усилию до разрушения, заданной величины напряжения или деформации.
Все композитные материалы, поступающие на предприятия для решения производственных задач, проходят испытания на соответствие характеристик продукции требованиям нормативных актов. Исследования также проводят при разработке новых композитов, усовершенствовании существующих вариантов с целью адаптации под конкретные эксплуатационные условия. Тестирование осуществляют для сертификации новой и модернизированной продукции.
Машины и вспомогательные средства для испытаний смол и композитов
Для определения механических характеристик композитных материалов и матричного компонента потребуются:
Опытные менеджеры с профессиональной подготовкой экспертов из компании «ГОСТ» готовы детально проконсультировать, помогут выбрать технические средства для испытаний и оформить заказ.
