CCI00011

68

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.i Dla wytwarzania dobrych kompozytów ważna jest topografia powierzchni włókna węglowego (rys. 5.16). Rysunek

stanowi potwierdzenie płytkowej struktury włókien i jednocześnie wynika z niego szansa uzyskiwania dobrycłi 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 powierzchni ciclstwo firma Mitsui rozpro-

KONFCUR/CJA 1

KS0NFIGUFACJA3^

0.35 nm r=^||

KONfGUPAUA 2

włókna powstałego z karbonizacji polimeru PAN 110]

6000

wadzająca włókna o nazwie Toray. Reprezentantem producenta znanych włókien

-1-1-

£ 5000 2

l«wn/Lnka Maj uyfc imortł O

^:§

I

£

i

4000

A \    fm

^v O C    U Ber

OSflioS Not*    (*„,<**

IMarn wyjtf«m>WE

« * *

• Zrfil    rwa. oOtot

® R BilPW

3000-

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

O Słkto E

2000

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 [ GPa ]

Rys. 5.17. Wytrzymałość i moduł oraz oznaczenie włókien Tcnax [ 16]

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

wysoko wytrzymałych jest firma Connector (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).

1cKAX HIA 5131 MIOte» fttOO Z 10

*“lirtlwMJp^/m (!) Kieojoek &fljarU 11)

-liczba w pasrw

-Gęstoi' łiruowa ł 2 )

--inaraktefystyfcdwfakna

---Typ włókna

Rys. 5.18. Wzór zamówienia na włókna 116|

- Narwa handlowo

Ml Ola pasm z włóknami niesKręconymi t=0 (?) 1 tex- KT⁶Wg/m

5.7. Włókna szklane

Produkcja włókien szklanych nie stwarza większych trudności i polega na przeciąganiu stopionego szkła 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 wysoko 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 włókien 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 przedstaw iono składy i wybrane właściwości szkieł E, S i R.

Tabela 5.7

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

Typ	Zawartość tlenków |% wagowoI						r |g/cm^3|	|MPa)	E IMPal • I0^S
	.SiO;	B,0,	AI.O,	CaO	MpO	Na>0 + KjO
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 K₂0. 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