Способ определения состояния дефектности межфазного слоя в углепластике

 

Изобретение касается контроля изделий из углепластиков, в частности способа анализа степени дефектности межфазного слоя наполнитель-связующее в углепластике. Цель изобретения - повышение информативности и упрощение способа. Исследуемый углепластик общей массы M и смесь волокна и связующего той же массы и в тех же пропорциях нагревают до температуры окончания эндоэффекта и определяют разницу Δε потерь массы для смеси и для материала, а также потерю массы ΔМ<SB POS="POST">эт</SB> для эталонного углепластика. По разности Δε-ΔМ<SB POS="POST">эт</SB> в пересчете на площадь наполнителя определяют площадь межфазной поверхности волокна, участвующей в процессе термодеструкции, по которой судят о степени дефектности.

COlO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) g1) 4 G 01 N 25/38

g(С1.:

rid, 1 )1 5

Е» Б !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4303058/31-25 (22) 11.06.87 (46) 23.09.89, Бюл. ¹ 35 (71) Таджикский государственный университет им, В.И. Ленина (72) Т.Б. Бобоев, В.В. Филатов и В,А, Ярцев (53) 543.226(088.8) (56) Уэндландт У. Термические методы анализа, М.: Мир, 1978, с. 129.

Авторское свидетельство СССР № 1157425, кл, G.01 N 25/02, 1985. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТОЯНИЯ

ДЕФЕКТНОСТИ МЕЖФАЗНОГО СЛОЯ В УГЛЕПЛАСТИКЕ (57) Изобретение касается контроля изделий иэ углепластиков, в частносИзобретение относится к области контроля дефектности (качества теплофизического термического анализа) и может быть использовано в научных исследованиях и при производстве углепластиков с эпоксидным связующим для определения дефектности межфазного слоя.

Цель изобретения — упрощение процесса определения и повьппение информативности способа.

Способ осуществляется следующим образом.

Смесь волокнистого наполнителя (углеродное волокно) и связующего в измеренном весовом соотношении общей массы М и исследуемый материал с .тем же соотношением наполнителя

2 ти способа анализа степени дефектности межфазного слоя наполнитель— связующее в углепластике. Цель изобретения — повышение информативности и упрощение способа, Исследуемый углепластик общей массы М и смесь волокна и связующего той же массы и в тех же пропорциях нагревают до температуры окончания эндоэффекта и определяют разницу а с.потерь массы для смеси и для материала, а также потерю массы g m для эталонного угле т пластика. По разности KE -dm в пересчете на площадь наполнителя определяют площадь межфазной поверхности волокна, участвующей в процессе термодеструкции, по которой судят о степени дефектности. и связующего и с той же массой нагревают до температуры окончания эндотермического эффекта со скорос тью, соответствующей максимуму его проявления, определяют потерю масI сы АМ для смеси и АМ для материала и находят разностьйс =АМ -dM, после чего подвергают нагреву при тех же условиях эталонный материал той же массы и с тем же соотношением компонентов и определяют потерю массы эт т

11тп . По разнице значений 11Е -dm в пересчете на общую площадь поверхности волокнистого наполнителя, учас-. твующего в процессе термоокислительной деструкции, определяют степен дефектности межфазного слоя исследуемого материала.

Формула изобретения

Учитывая площадь поверхности одного моноволокна и его массу, пересчет на общую площадь поверхности наполнителя, участвующего в процессе термодеструкциий C.-Яш =10 мг дает

128 см его площади, что соответствует 11Х общей площади поверхности наполнителя. Таким образом, сумt

Составитель С, Харламов

Редактор В. Данко Техред Л,Олийнык Корректор М, Васильева

Заказ. 5798/37 Тираж 789 Подписное

РНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Ироиэводственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

3 1509

Пример . Углеродное волокно

ЭЛУР в количестве 80 мг и 20 мг отвержденного связующего — эпоксидной смолы ЭНФБ помещают в платиновый тигель дериватографа 0-1500 Д и нагревают со скоростью 5-7 град/мин до

800 С. Потерю массы 56 мг определяют по кривой, полученной на дериватографе.

Затем в тигель помещают композиционный материал КИУ-4Э в количестве

100 мг с содержанием 80 мг волокна

ЭЛУР и 20 мг смолы ЭНФБ и аналогич" ным путем определяют потерю массы—

36 мг, таким образом,b,E. 20 мг.

Затем термический анализ повторяют в тех же условиях для эталонного образца, обладающего практически бездефектной поверхностью раздела.

Эталонный образец имеет то же соотношение компонентов и ту же массу, но получен при более высоком давлении. эт

Определяют потерю массы g m в температурном диапазоне проявления эндоэффекта (550-650 С), которая равна 10 мг.

704

4 марное распределение дефектных зон поверхности раздела по площади наполнителя лежит в пределах этого пара5

Способ определения состояния де10 фектности межфазного слоя в углепластике, содержащем волокнистый .наполнитель и связующее, включающий нагрев углепластика, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повы15 шения информативности и упрощения процесса определения, смесь углеродного волокнистого наполнителя и отвержденного связующего общей массой

М и исследуемый углеппастик с тем же массовым соотношением компонентов и той же массы подвергают раздельному нагреву до температуры окончания эндотермического эффекта со скоростью, соответствующей максимуму его проявления, и определяют потерю массы М для смеси и дМ для углепластика, находят разность АЕ

bM --5M, после чего при тех же условиях нагревают эталонный углепластик с тем же соотношением компонентов и массой М,и определяют потерю массы дm а степень дефектности т межфазного слоя определяют по разнице значений ЬЕ -gm в пересчете на

35 общую площадь поверхности наполнителя, участвующего в процессе термоокислительной деструкции. !