Композит

(54) КОМПОЗ (57) Использо сокотемперату тения: комп фторполимер об. , усиле тарными угле р Энд ентил мпани (ОЯ) Харви Луи 4123602640861, кл л. С 08 32 В 5/О Другие методики для нанесения матричного полимера включают посыпание порошкообразной смолы на волокно с последующим нагреванием для расплавления смолы, или смешанных волокон смолы, с непрерывной основой волокон, с последующим нагреванием с целью плавления смолистых волокон, вследствие чего образуется матричная смола и пленочная масса.Композитная структура может быть получена по многим методикам. Так, форма пакли может образоваться в структуре нитевидной пряжи, или множество сегментов такой пакли может быть составлено и нагрето под давлением, для того чтобы получить определенную композитную структу- ру о чтобы обра пряжи, воз.усков фтор непрерывны волокнами,пряжу голо твлении изо каретку, на ий рукав, пеДля тог нитевидной множества усиленной леродными свивающая при осущес поперечную ся питающ(72) Вейн Фрэнсис ДКлиман (ОЗ)(56) Патент США М210/02, опублик. 197Патент США М 4опублик, 1987. Изобретение относится к фторполимерным смолообразным матрицам, усиленным непрерывными нитевыми волокнами, и более конкретно оно относится к структурным компоэитам, сформованным из такой смолообраэной матрицы для использования в корроэионных высокотемпературных средах.Целью изобретения является повышение жесткости, прочности и коррозионной стойкости компоэита. В способе для образования смолистой матрицы, усиленной непрерывными нитевыми волокнами, усиленный волокном материал получают путем пропускания предварительно нагретого множества нитей над дугообразной головкой экструдера, в котором полимер протекает через множество основ нити, чтобы эти нити покрылись полимером, При образовании такого пучка излеродного волокна со фторполимерной смолой было обнаружено, что при манипулировании с углеродным волокном полезно испольэовать смазочную апертуру до предварительного нагрева нитей. Тание: для коррозионных вырных сред. Сущность изобрезит включает матрицу из ой смолы в количестве 40-60 ную непрерывными элеменодными волокнами. зовалась структура дается структура из полимерной смолы, ми нитевидными угБолее конкретно, вка, используемая бретения, включает которой монтируетредйи(ающиися понаправлению х вращающейся оправке и обратно, Поперечная каретка, питающий рукав и оправка представляют собойсвиватель трехосевого волокна, модель ЧЧ60-16 с компьютером М. На питающемрукаве смонтированы инфракрасные нагреватели, нагреваемая кулиса и нагревательоткрытым пламенем.Когда каретка пересекает продольнооправку, то множество кусков пряжи, пропитанной термопластичной смолой, вытаскивается из множества подающихупаковок, смонтированных на вращающейся раме для катушек, до желаемого уровняобратного натяжения, прилагаемого механизмом, связанным с рамой длл катушек,длл регулирования несвиваемого нзтлженил на кипе, таким как компенсзтор натяжения типа 800 С 012,Когда свивающая пряжу головка движетсл в отношении структуры, которая подлежит прлдению нз оправке, то кускипряжи, пропитанные термопластичной смолой, подвергаются воздействию рддиантных нагревателей.В этих нагревэтеллх термопластичнаясмола ндгреваетсл до температуры, котораянд 10 С Отличаетсл от ее температуры плав. ления. Затем куски пряжи проходят черезнагрстую кулису, которал в предпочтительном варианте воплощения представляет собой циркуллрноа ушко, сделанное изалюминия с твердым днодированным наконечником, покрытым тефлоном, Кулисаобертывается ленточным обогревзтелем,регулируемым электрически (таким как ленточный нагреватель У 1, модель МВ 1 Е 1 М 1)с помощью которого температура термопластикз повышдетсл выше его температурыплавления, но ниже его температуры разложения, которая, кзк следует понимать, нижетемпературы плдвления усиливающих волокон, Нз выступающем конце питающего рукава смонтирован нагреватель открытымпламенем (пропдновдл горелка Вулкан Универсал с наконечником М 3), ндд которымленты г 1 роходят к установочному участку оправки, Этот нагреватель разогревает поверхности той части, которая свивается наОправке и непосредственно обогревает участки прлжи, когда Они проходят От кулисы кучастку, чтобы обеспечить соединение поверхностей сплзвпением нз установочномучастке.Нагреватель открытого пламени заменен инфракрасным нагревателем, а пламенный нагреватель заменен пистолетнымнагревателем горячим воздухом.П р и м е р 1, Пакля иэ непрерывныхграфитовых волокон Геркулес, имеющая35 40 45 По завершении свивания оправку и трубку охлаждают примерно 1 ч, пока температура части не станет примерно 100 С. Эти структуры удовлетворительно эксплуатируютсл в коррозионных средах с высокой температурой.П р и м е р 2, Покрытый графит, приготовленный кдк в примере 1, бьл соткан на ткацком станке, свитым в композитные мононаправленные пластины толщиной 1/8 дюйма (3,4 мм). Прочность нз изгиб составляла 55000 фунт/кв. дюйм (3850 кг/см ), а модуль изгиба составил 11,6 млн. футов (1 фут = 0,454 кг). 50 55 Формула изобретенил Композит, включающий матрицу из термопластичной смолы, армированной непрерывными элементарными углеродными волокнами,отл ичающийся тем,что,с целью повышения жесткости, прочности и коррозионной стойкости, он содержит в качестве матрицы сополимер этилена с тетрафторэтиленом в количестве 40 - 60 от обьема композита. примерно 3000 волокон, покрывается этилентетрафторэтиленовым сополимером сиспользованием способа инжекция расплава в интервале уровней покрытия от 40 до 605 об О(Две-четыре бобины покрытой пакли изэтих графитовых волокон монтируются навращающейся раме для катушек, снабженной механизмом для регулирования несви 10 ваемого натяжения компенсаторнатяжения, тип 800 С 012. Эта пакля подвигается вперед с помощью эллиптическисформовднной оправки по ходу, причем ккаждой движущейся пакле прилагается на 15 тяжение примерно 2000 г с помощью механизма натяжения. Движущаяся пакляпроходит через "головную" часть свивателянити, стоящего ниже по ходу, который содержит подогревающую часть (обогревает 20 ся инфракрасным нагревателем), в которыйпакля нагревается до 320 С, затем следуеткулисное ушко, которое предварительно нагрето до 320 С ленточными обогревателлми, источник обогрева горячим воздухом,который расположен близко (в 3 см) от вращающейся оправки и поддерживает температуру пряжи 320 С и окончательно пакляукладывается на электрически обогреваемую оправку (примерно при 280"С),30 РегулируемыЙ компьютером свивательпредварительно запрограммирован, чтобыпроизводить трубку длиной б футов (1 фут: