Имеются веские доказательства для такого объяснения. В самом деле, путем исследования температурной зависимости временем жизни определено положение энергетических уровней термических центров рекомбинации в запрещенной зоне германия. В области температур примесной проводимости время жизни экспоненциально возрастает с температурой по закону
Экспериментально определяют зависимость т= =f(/T) с учетом поправки на Т
Плетеными шнурами называют изделия, полученные путем взаимного переплетения на шнуроплетных машинах нескольких, часто восьми, нитей крученой пряжи. Для некоторых целей их вырабатывают с сердцевиной из группы нескрученных между собой нитей. Хлопчатобумажные и льняные плетеные шнуры выпускают диаметром 4—12 мм и прочностью 550—4050 Н.
Шнуры, отбойку и канатики применяют для обмотки деталей шасси и штурвала, для крепления полотняной обшивки фюзеляжей и сидений самолетов, крепления тепло- и звукоизоляции, шнуровки чехлов и др. Для строп парашютов выпускают специальные плетные шнуры из натурального шелка, синтетических волокон или хлопка. Веревки представляют собой трех- или четырехпрядные "крученые изделия из льна, пеньки или хлопка диаметром 4,5—28 мм и прочностью 1,05—28,6 кН.
Канаты — это крученые изделия максимальных сечений; их вырабатывают из пеньковой, манильской, сизальской * или хлопчатобумажной пряжи или из синтетических нитей (капроновых, лавсановых или полиэфирных), называемых в канатном производстве каболками.
Каболки, преимущественно правой крутки, «бельные» или «смольные» (т. е. непросмоленные или пропитанные горячей смолой) скручивают в пряди левой крутки; три или четыре пряди, скрученные вместе правой круткой, образуют канат «прямого спуска-» или «тросовой работы».
Скрученные три каната тросовой работы образуют так называемый «отворотный» канат или канат левой крутки «кабельтовой работы». Канаты вырабатывают диаметрами 6,37—143,3 мм и прочностью 3,12—1024,86 ГН. Их применяют для буксировки планеров, при изготовлении плавучих якорей гидросамолетов, мишеней для воздушной стрельбы и некоторых других целей.
Она очень низка, поэтому они плохо смачиваются смолой-связующим и получаемые из них карбопластики обладают невысокой прочностью сцепления волокна со связующим. Поверхностную энергию волокна повышают травлением окислителями (азотной кислотой) и другими методами. Например, прочность при сдвиге карбопластиков, характеризующую сцепление волокна со связующим, повышают в 3—3,2 раза, удаляя до пропитки эпоксидной смолой имеющийся на поверхности низкомодульного карбоволокна замасливатель и нанося на него специальные вещества— аппреты. Четырехкратного повышения прочности при сдвиге однонаправленного эпоксидного карбо-пластика достигают предварительным выращиванием из газовой фазы на поверхности высокомодульного волокна перпендикулярно его продольной оси короткого «ворса» из тончайших ультравысокопрочных нитевидных монокристаллов («вискерсов») карбида кремния. Такая «ворсеризация» или «вискеризация» волокна, повышая его сцепление со связующим, увеличивает прочность карбопластика не только при сдвиге, но в отдельных случаях также при сжатии и изгибе в поперечном направлении.
Углеродные волокна, как это видно из табл. 38, обладают наивысшими значениями удельных механических свойств среди лучших современных непрерывных волокон и благодаря их малому диаметру (5— 12 мкм) легко перерабатываются. Технико-экономические предпосылки организации их массового производства более благоприятны, чем других неорганических жаростойких высокомодульных волокон. По этим причинам многие считают углеродные волокна одним из наиболее перспективных армирующих наполнителей для композиционных материалов конструкционного и теплозащитного назначения, используемых в. производстве летательных аппаратов.
Почти любому кристаллическому веществу — металлу, углероду и др. — может быть придана форма коротких нитевидных кристаллов-усов или монокристаллических нитей; в зависимости от кристаллической морфологии материала они могут иметь треугольную, шестиугольную и другие формы поперечного сечения. Высокая прочность нитевидных кристаллов, как это обнаружено в 1952 г., превосходит в сотни раз прочность исходного кристаллического тела и в 5—10 раз прочность наиболее прочных волокон бора и углерода; она приближается к теоретическим пределам прочности атомного сцепления.
Синтетические волокна получили наибольшее и все возрастающее применение: полиамидные, полиэфирные и полиакрилнитрильные — при изготовлении высокопрочных текстильных материалов, полипропиленовое — для крученых изделий и фильтров, политетрафторэти-леновое — для изделий наивысшей, химической стойкости.
Выдающееся достижение современной синтетической химии и технологии — получение новейших неплавких и неподдерживающих горения волокон из ароматических полиамидов (фенилон, номекс, кевлар и др.). По проч-
ностным, тепловым свойствам и применению эти волокна конкурируют с неорганическими, поэтому их свойства для сравнения приведены в табл. 38. Хризотил-асбест устойчив в щелочных средах; ам-фиболовые асбесты, кроме того, обладают также кисло-тостойкостью и содержат, кроме окислов кремния и магния, окислы железа, а иногда и натрия.
Благодаря высокому содержанию в асбестах кристаллизационной и гигроскопической влаги они имеют хорошие абляционные (теплозащитные) свойства, и материалы на их основе применяют для этих целей в производстве летательных аппаратов и двигателей. Высокие фрикционные свойства асбестовых материалов используют в тормозных устройствах и фрикционных передачах. Невоспламеняемые текстильные асбестовые материалы применяют для защиты от огня и для электроизоляции.
В промышленном масштабе выпускаются углеродные волокна, называемые также карбоволокнами, получаемые пиролизом (высокотемпературной обработкой в инертной среде) главным образом непрерывных органических волокон. Производят карбоволокна также из смол, нефтяных и каменноугольных пеков, лигнина и других углеродсодержащих исходных веществ.
Наибольшее распространение в крупных индустриальных странах получили карбоволокна из полиакрил-нитрильного (ПАН) волокна и из вискозного гидратцел-люлозного (ГЦ) корда.
Углеродные из ПАН волокна, нити производят двух типов: высокопрочные карбонизованные при температурах 900—1500° С и высокомодульные графитированные при температурах 2000—2800°С. Следует отметить, что продукты термического разложения ПАН волокна очень токсичны.
Углеродные высокопрочные, высокомодульные нити из вискозного корда выпускаются в США марок Торнель-40, 50, 60, в меньшем объеме 70, 75 и 100 с возрастающими от Торнель-40 к .Торнель-100 прочностью и модулем упругости.
Менее прочные и жесткие, _более дешевые из углеродных волокон применяют^ в пластиках теплоизоляционного и других несиловых назначений. Важнейшие свойства высокопрочных и высокомодульных карбоволокон приведены в табл. 38. Исключительно высокая прочность усов объясняется такой малой площадью их поперечного сечения, при которой невозможно существование дефектов кристаллической решетки, способствующих скольжению плоскостей атомов относительно друг друга. Например, для усов чистого железа зависимость прочность — диаметр представлена на рис. 117. Такие зависимости уже обнаружены для многих кристаллических и аморфных тел, в том числе и для стекла.
Стеганые между двумя полотнищами ткани, изготовленной обычно из того же волокна, что и рыхлый внутренний слой ваты, теплоизоляционные материалы могут иметь и наивысшую теплостойкость, присущую образующим их волокнам. Однако стеганые материалы вследствие слеживания (уплотнения) ваты быстро теряют рыхлость, и их объемная масса оказывается недостаточно низкой. Рыхлопроклеенные материалы изготовляют путем обрызгивания рыхлой ваты раствором термореактивной (фенольной или кремнеор-ганической) смолы. При последующей термообработке смола переходит в те^мостабильное необратимое твердое состояние. Отверж-денные капельки смолы (в количестве ~10% от массы материала) необратимо склеивают волокна в местах их пересечения, фиксируют рыхлую структуру (объемную массу в 10—20 кг/м3) материала и, препятствуя взаимному скольжению волокон, предотвращают уплотнение готового мата. Однако наличие в составе материала компонента органической природы — склеивающей смолы — ограничивает его рабочую температуру.
Ниже приведены типичные свойства текстильных теплозвукоизо-ляционных материалов:
Пряжа, нити и крученые изделия. Аппаратную (угарную) пряжу, толстую и пушистую (83,5— 250 мг/м), применяют преимущественно для изготовления тканей с начесом: байки, бумазеи, хлопчатобумажного сукна. Эти ткани используют для изготовления светонепроницаемых черных -штор, подкладки под чехлы для остекления самолетов, для спецодежды и др.
Имеются веские доказательства для такого объяснения. В самом деле, путем исследования температурной зависимости временем жизни определено положение энергетических уровней термических центров рекомбинации в запрещенной зоне германия. В области температур примесной проводимости время жизни экспоненциально возрастает с температурой по закону
Экспериментально определяют зависимость т= =f(/T) с учетом поправки на Т
Имеются веские доказательства для такого объяснения. В самом деле, путем исследования температурной зависимости временем жизни определено положение энергетических уровней термических центров рекомбинации в запрещенной зоне германия. В области температур примесной проводимости время жизни экспоненциально возрастает с температурой по закону
Экспериментально определяют зависимость т= =f(/T) с учетом поправки на Т
Получают подобно дутьевому штапельному стекловолокну дискретной длины путем раздува струи расплава каолина воздухом и потоком раскаленных газов. Каолиновое волокно (50% А1203, 50% Si02) диаметром 3— 10 мкм применяют для изготовления ваты, войлока, матов, бумаги, картона электро- и теплоизоляционного высокотемпературного назначения, фильтров и, в опытном порядке, слабоскрученных нитей — «ровницы».
Борные волокна получают в промышленном масштабе путем газофазного высаживания микрокристаллического бора на вольфрамовую нить диаметром ~12 мкм. В результате диффузии бора в нагретую до 1000° С вольфрамовую нить в сердцевине готового волокна образуются бориды вольфрама WB4 и W2B5, и ее диаметр увеличивается до ~ 16 мкм. Общий же диаметр борного волокна достигает 100 или 140 мкм. Поэтому оно в качестве армирующего усилителя боропластиков сообщает им большую прочность при сжатии, чем тонкие стеклянные и углеродистые волокна диаметром 5— 12 мкм в стеклопластиках и углепластиках.
размером ~2,0 нм, объединенные в более крупные зерна, между которыми заметны границы раздела. Для использования борного волокна в качестве усилителя металлических, в частности алюминиевых матриц, его поверхность покрывают слоем карбида кремния SiC. Такая обработка повышает сопротивление окислению и ухудшению свойств волокна в результате взаимодействия с алюминием при повышенных температурах. Покрытое карбидом кремния волокно диаметром 100 мкм получило название «борсик»; оно имеет плотность <2600 кг/м3 и предел прочности при растяжении 2,75 ГПа.
Углеродные волокна впервые получены в 1882 г. Длительное время их применяли в электрических лампах накаливания, потом заменили вольфрамовой нитью. Лишь около 1960 г. исследования углеродных волокон были возобновлены. Они продолжаются и в настоящее время в связи с использованием этих волокон в качестве усилителей в композиционных материалах конструкционного назначения и прежде всего для авиационной техники.
Битумы — это смесь углеводородов различной консистенции. В лакокрасочной промышленности используют главным образом тугоплавкие, нефтяные (гудроны, пеки) и природные битумы (асфальты) с температурой плавления 125—150°С.
Битумы термопластичны, аморфны, при низких температурах хрупки, в воде и спирте нерастворимы, негигроскопичны, стойки к действию кислот и щелочей.
Битумы чаще всего совмещают с маслами. Масляно-битумные покрытия обладают хорошими электроизоляционными свойствами и теплостойкостью ~ 130 °С. Масляно-битумные лаки применяют как электроизоляционные и защитные в качестве кислотостойких, а с алюминиевой пудрой — в качестве термостойких, моторных. Окраска готовых изделий — это заключительный этап большого технологического комплекса, и этому процессу необходимо уделять серьезное внимание. Нужно не только правильно выбрать вид лакокрасочного материала для определенных условий работы, но и определить наиболее рациональные методы нанесения и сушки покрытия. Покровные лаки служат для образования на поверхности изоляции гладкой, механически и электрически прочной и.стойкой к действию воды и химических реагентов пленки. Специальные виды покровных лаков, так называемые эмаль-лаки, наносят непосредственно "на проволоку, и они служат для изоляции эмаль-проволок. Клеящие лаки предназначаются для склеивания различных частей изоляции, а также приклеивания изоляции к металлу. Для клеящих лаков важна максимальная адгезия к склеиваемым материалам и эластичность лаковой пленки.