Стеклоэпоксидные материалы изготавливаются из бесщелоч- «ых стекломатериалов, пропитанных связующими на основе эпоксидных смол. В качестве наполнителей могут использоваться нити в одном или в двух направлениях, волокна рубленые или в виде .мата, стеклоткани.
На прочностные свойства стеклопластиков, помимо прочности исходных материалов, влияют напряжения, возникающие при отверждении композиции на границе раздела волокно—матрица вследствие различий ТКЛР, модулей Юнга и коэффициентов Пуассона. Усадочные остаточные напряжения зависят от скорости нагрева, охлаждения, температуры полимеризации и ее продолжительности. Повторной термообработкой можно добиться релаксации этих напряжений в пределах 10%.
Полимерная матрица должна обеспечивать совместную работу армирующих волокон в процессе деформации и монолитность материала. Вид обработки поверхности волокна влияет на прочность пластика.
Пределы прочности образцов марки СТЭФ, вырезанных вдоль утка ткани при статическом изгибе перпендикулярно слоям, для листов толщиной 10 мм; и выше составляют примерно порядка 400 МПа, при растяжении — 368... 442 МПа и 210...230 МПа для СТЭФ-1. Удельная ударная вязкость перпендикулярно слоям образцов, вырезанных вдоль утка ткани, составляет от 40 до 10 кДж/м2.
КРАТКОВРЕМЕННАЯ И ДЛИТЕЛЬНАЯ ПРОЧНОСТЬ
Рис. 4.5. Зависимость временного сопротивления на растяжение от температуры при разных скоростях нагружения
1 —ЭЗК-31, 1υ=25,6 Н/мин; 2 — ЭЗК-31, υ2— 0,65 Н/мин; 3 — ЭЗЛ-120, υ1=25,6 Н/мин; 4 — ЭЗЛ-120, υ2=0,65 Н/мин; 5 —ЭЗК-20, υ1=25,6 Н/мин; 6 — ЭЗК-20, υ2=0,65 Н/мин; 7 — ЭЗК-10, υ1=32,5 Н/мин; 8 — ЭЗК-10, υ2=0,45 Н/мин
Изменение механической прочности твердых диэлектриков обусловливается как химическими, так и физическими превращениями. В пределах одного физического состояния материал разрушается при условии, что подведенная энергия независимо от природы внешних сил превышает суммарную энергию связей, противодействующих разрушению.
Химические изменения полимерных материалов протекают в результате взаимодействия материала с кислородом, водой, различными химическими соединениями. Большинство химических превращений происходят под влиянием температуры, световой и проникающей радиации.
В массивных изоляционных конструкциях окисление сопровождается образованием на тонком слое поверхности субмикро- и макротрещин, которые при последующей механической нагрузке получают свое дальнейшее развитие. То же относится и к внутренним трещинам. Механические и электрические воздействия в большинстве случаев способствуют ускорению химических изменений. Они могут происходить как на межмолекулярном, так и на внутримолекулярном уровне.
К числу внешних факторов, активизирующих физический процесс старения, относятся механические нагрузки, которые могут быть статическими или динамическими.
При температурах ниже температуры стеклования скорости механически активированных процессов старения значительно выше скоростей «самопроизвольного» старения и сводятся в основном к ускорению релаксационных процессов.
