Композитные материалы в конструкции грузовых вагонов. Олег Емельянов

материалов, а именно композита с неметаллической матрицей, в качестве армирующего материала которого используются стеклянные и углеродные волокна – стеклопластик и углепластик соответственно.

      Стеклопластики – это полимерный композитный материал, армированный стекловолокном, которое образуется из расплавленного неорганического стекла. В качестве матрицы часто используются термореактивные синтетические смолы, такие как полиэфир, фенол, эпоксидная смола и другие, а также термопластичные полимеры – полиамиды, полиэтилен, полистирол и тому подобное.

      Стеклонить – это волокно, сформированное из стекла. В этой форме стекло проявляет несвойственные для себя характеристики – оно не трескается и не бьется, зато с легкостью принимает изогнутую форму. Для изготовления стекловолокна используется кварцевый песок, при вторичной переработке в ход идет стеклобой – это может быть стеклотара, битое стекло или забракованные стеклянные изделия, полученные в производственных условиях. Отходы стекольного производства на 100% поддаются любой переработке. Это обуславливает использование вторсырья в производстве – позволяет существенно снизить себестоимость готового материала и поддержать экологическую защиту окружающей среды.

      Технология сводится к выдуванию из сырья тончайших нитей. Для этого сырьевые заготовки расплавляют при температуре 1400 градусов. Тягучая масса поступает на формующую установку и пропускается через центрифугу. В результате получается стекловата с перемешанными между собой волокнами. На финишной стадии полученный полуфабрикат пропускается через сито с микроотверстиями и выдувается под высоким воздушным давлением. На выходе получаются ровные длинные нити, которые в дальнейшем служат сырьем для создания более сложных продуктов.

      Получившиеся волокна могут быть двух видов:

      1) Длинные нити – растянуты на тысячи километров, их получают непрерывным методом. Через отверстия вытекают тонкие струи, охлаждаются и наматываются на барабан. Внешне такое волокно напоминает шелковую нить. В процессе вытягивания нити проходят через замасливающую установку, пропитываются клеящими веществами и пластификаторами. Такая обработка позволяет получить гибкие волокна.

      2) Короткие нити – имеют длину 35—50 см, они похожи на шерсть для валяния. В основе производства лежит штапельная техника – стеклянную расплавленную массу выдувают паром или горячим воздухом.

      В зависимости от толщины нитей выделяют:

      – Толстое волокно – более 25 мкм;

      – Утолщённое – 12—25 мкм;

      – Тонкое – 4—12 мкм;

      – Сверхтонкое – 1—3 мкм

      Изготовление стекловолокна подчиняется действующим ГОСТам:

      – для тканей конструкционного назначения – ГОСТ 19170—2001;

      – для изоляционного материала – ГОСТ 19907—83.

      Поверхностная плотность может быть в диапазоне 200—1800 г/кв. м, что зависит от количества