Температурная зависимость прочности углеродного волокна и трехмерно армированного углерод-углеродного композита
Веттегрень В.И., Башкарев А.Я., Бараусов А.В., Габараева А.Д., Пикулин В.А., Савицкий А.В.
Поступила в редакцию: 24 апреля 2007 г.
Выставление онлайн: 20 декабря 2007 г.
Разрывная прочность углеродного волокна при фиксированной скорости растяжения нелинейно уменьшается от температуры T. Нелинейность объяснена изменением статистики атомных колебаний: от квантовой (при T<2250 K) до классической (при T>2250 K). Для учета квантовой статистики в уравнение Журкова вместо температуры вводится квантовая функция Fq, значение которой вычисляли из температурной зависимости теплоемкости углерода. Используя это уравнение, нашли энергию активации разрушения ~ 16 eV и параметр gamma~ 0.15 nm3. Прочность трехмерно армированного углерод-углеродного композита до ~ 1800 K уменьшается, а при более высоких температурах - увеличивается. Уменьшение прочности объяснено увеличением скорости разрушения волокон и матрицы при повышении температуры, ее рост - уменьшением прочности адгезионных связей между волокнами и матрицей при высоких температурах. По этой причине волокна под влиянием нагрузки начинают перемещаться относительно друг друга, напряжения на них выравниваются. Несмотря на то что прочность волокон продолжает уменьшаться с ростом температуры, этот эффект вызывает увеличение прочности композита. PACS: 81.05.Uw, 81.40.Zm, 62.20.-x
- Мармер Э.Н. Углеграфитовые материалы. М.: Металлургия, 1973. 136 с
- Нагорный В.Г., Котосонов А.С. и др. Свойства конструкционных материалов на основе углерода. Справочник / Под ред. В.П. Соседова. М.: Металлургия, 1975. 336 с
- Парисо Ж. // Порошковая металлургия. 1968. Т. 64. N 4. С. 102--106
- Mrozowski S. // Proc. 1nd and 2nd Carbon Conf. Buffalo. 1956. P. 195
- Rowe I.W. // Wear. 1960. Vol. 3. N 6. P. 15--22
- Genkins G.M. // J. Nucl. Mater. 1962. N 5. P. 280--292
- Вяткин С.Е., Деев А.Н., Нагорный В.Г. Ядерный графит. М.: Атомиздат, 1967. 260 с
- Tyson C.N. // J. Phys. D: Appl. Phys. 1975. Vol. 8. P. 749--758
- Hatta H., Aoi T., Kawahara I., Kogo Y. // J. Composite Mat. 2004. Vol. 38. N 19. P. 1685--1699
- Журков С.Н. // Вестн. АН СССР. 1957. Вып. 11. С. 78--85
- Zhurkov S.N. // J. Fract. Mech. 1965. Vol. 1. P. 311--316
- Журков С.Н. // Вестн. АН СССР. 1968. Вып. 3. С. 46--52
- Регель В.Р., Слуцкер А.И., Томашевский Э.Е. // УФН. 1972. Т. 106. Вып. 2. С. 193--228
- Регель В.Р., Слуцкер А.И., Томашевский Э.Е. Кинетическая природа прочности твердых тел. М.: Наука, 1974. 560 с
- Петров В.А., Башкарев А.Я., Веттегрень В.И. Физические основы прогнозирования долговечности конструкционных материалов. СПб.: Политехника, 1993. 475 с
- Слуцкер А.И., Айдаров Х. // Высокомол. соед. (А) 1984. Т. 26. Вып. 9. С. 1823--1829
- Салганик Р.Л., Слуцкер А.И., Айдаров Х. // ДАН СССР. 1984. Т. 274. Вып. 6. С. 1362--1366
- Бронников С.В., Веттегрень В.И., Коржавин Л.Н. // Мех. полим. мат. 1983. Вып. 5. С. 920--923
- Бронников С.В., Веттегрень В.И., Коржавин Л.Н. // Высокомол. соед. (А) 1984. Т. 26. Вып. 12. С. 2483--2488
- Bronnikov S.V., Vettegren V.I., Frenkel S.Y. // Polymer Eng. and Sci. 1992. Vol. 32. N 17. P. 1204--1208
- Веттегрень В.И., Бронников С.В., Ибрагимов И.И. // Высокомол. соед. 1994. Т. 36. Вып. 8. С. 1294--1297
- Bronnikov S.V., Vettegren V.I., Frenkel S.Y. // Adv. Polymer Sci. 1998. Vol. 125. P. 103--148
- Бронников С.В., Веттегрень В.И., Воробьев В.М., Коржавин Л.Н., Френкель С.Я. // Высокомол. соед. (Б) 1984. Т. 26. Вып. 5. С. 380--384
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.
© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук