CCI00011

68

modułem sprężystości zasługuje na najwyższą uwagę. Więcej informacji o produkcji włókien węglowych znajduje się w podręczniku (12].

W dalszej analizie warunków produkcji i eksploatacji kompozytów ważna jest mała gęstość włókien węglowych (1,7 g/cm³). Włókna węglowe są lżejsze od włókien szklanych, co decyduje o ich przewadze. Dla wytwarzania dobrych kompozytów ważna jest topografia powierzchni włókna węglowego (rys. 5.16). Rysunek

KONFCURAJA 1

NDNnGURACJA^

0.35nm

KONFGJ RACJA 2

włókna powstałego z karbonizacji polimeru PAN 110]

stanowi potwierdzenie płytkowej struktury włókien i jednocześnie wynika z niego szansa uzyskiwania dobrycli połączeń z osnową poprzez odpowiednie traktowanie powierzchni płaskich i bardziej rozwiniętych. Zagadnienie to będzie rozwijane w' dalszych rozdziałach. W Polsce ma swe przedstawi -Rys. 5.16. Ułożenie warstw węgla na powicrzcluii ciclslwo firma Mitsui rozpro-

6000

wad zająca włókna o nazwie Toray. Reprezentantem producenta znanych włókien

-1-1-

£ 5000 2

Iwan / Inka Mai uytre inonł O

fc7fti*łna wieli fm _

• o    □ Bir

Nbc* (IX    _pmo(nf

HstiJcsirfi w>ł!krrwWE \    o

o *

fmo* noki E

^:§

I

I

4000

Ararnid HRcułor

A V

OS/tfoS

3000-

0    nazwie Tcnax firmy Tenax Fibcrs GmbH, D-42097 Wuppertal Germany jest firma Daniel Technologie prezentowana w poprzednim rozdziale.

O Sikło E

2000

• Zf fil

» R BilPW

1000

Włókna oznaczone nazwą Tenax J są produkowane w Japonii przez firmę Mishi-ma. Na rysunku 5.17 przedstawiono wytrzymałości

100    200    300    400    500    600

Modut sprężystości E [ GPo ] 5.17. Wytrzymałość i moduł oraz oznaczenie włókien Tcnax [ 16]

Rys.

1    moduły włókien Tcnax oraz icłi oznaczenia. W zamówieniu podaje się szczegółowe informacje według danych z rys. 5.18. W Poznaniu dystrybutorem różnych włókien

wysoko wytrzymałych jest firma Conncctor (ul. Obrzycka 67; tcl. 653 17 00, w. 25). Niestety, cena włókien węglowych jest wysoka; za kilogram standardowych włókien Toray należy zapłacić około 90 zł (dane z roku 1997).

1£NAX HiA 5131 AOOre* («<» l 10

^L~LiutM Mips/m I!)

Kierune k ŁojsilJ 11) "“"LiatW Ur>.»?n w pasrw

Gęstoi' liniowa ( 2 J

—    LfiaraktefysTyte wfokna

Rys. 5.18. Wzór zamówieni;) na włókna [16]

—    Typ włókna —- Nazwa handlowa

C11 Dla pasm z wtoknorr: niesHfę®nym t = 0 I?) 1 tex= KT^kg/m

5.7. Włókna szklane

Produkcja włókien szklanych nie stwarza większych trudności i polega na przeciąganiu stopionego szklą o właściwym składzie przez oczka filiery w środowisku powietrza Ten ostatni warunek wynika z faktu, że szkło jest mieszaniną tlenków i tlen z powietrza nie zmienia istotnie składu szkła. W rezultacie włókna szklane są produkowane w wielu państwach, nie zawsze zaliczanych do wy soko uprzemysłowionych. Z tego też powodu cena włókien szklanych jest przystępna i wynosi około 6 zł za kg, co w porównaniu do ceny włókien węglowych (około 90 zł za kg) stanowi czynnik zachęcający do stosowania w łókien szklanych w celu wzmacniania polimerów.

Do produkcji włókien szklanych najczęściej stosuje się szkło boro-glino--krzemowe o symbolu E oraz szkła specjalne, np. S i R. W tabeli 5.7 przedstawiono składy i wybrane właściwości szkieł E. S i R.

Tabela 5.7

Skład i wybrane właściwości włókien szklanych typu E, $ i R

Typ	Zawartość tlenków |% wagowoI						r lu/cm^3|	R„ |MPa]	E IMPa| • I0^S
	SlO;	B,0,	AUO,	CaO	MpO	Na>0 + K:0
E	54	8	15	18,5	4	0,5	2,52	3500	0,77
s	65	-	25	-	10	-	2,49	4800	0,87
R	60	-	25	9	6	0,5	2,50	4750	0,86

Szkło E jest tańsze i bardziej popularne. O wyższej cenie szkła S decyduje między innymi brak szkodliwych tlenków Na_;>0 i K_:0 Jony sodu i potasu są wymywane z powierzchni włókna, przez co tworzą się mikrokarby osłabiające w łókno. Jednocześnie brak tlenków metali alkalicznych utrudnia formowanie szkła S. Podstawą wyboru droższycli włókien S jest udokumentowana potrzeba zwiększenia sztywności produkowanego kompozytu, czemu sprzyja wyższy moduł szkła S