КЫЧКИН Айсен Анатольевич – аспирант, icen.kychkin@mail.ru;
КЫЧКИН Анатолий Константинович – к.т.н., в.н.с., kychkinplasma@mail.ru;
ТУИСОВ Алексей Геннадьевич – к.т.н., с.н.с., tagg@rambler.ru.
Физико-механические характеристики конструкционных пластиков на основе непрерывных базальтовых волокон делают их перспективным материалом для различных отраслей промышленности. Обладая малым весом и высокой коррозионной стойкостью, они обеспечивают прочность на разрыв вдоль направления оси армирования выше, чем большинство конструкционных сталей, уступая им, однако, по величине модуля упругости. Поэтому основной задачей в настоящее время является повышение данного показателя. Объектом исследования выбраны экспериментальные образцы комбинированных базальтопластиковых стержней различных типов диаметром Ø8 мм, полученные методом протяжки базальтового волокна, армированного металлической проволокой диаметром 4 мм марки ВР-1 (ГОСТ 6727-80), методом протяжки базальтового волокна, армированного углеродным волокном Panex 35, и методом скручивания в винтовую форму отдельных однонаправленных базальтовых ровингов. В качестве матрицы при получении экспериментальных образцов комбинированных базальтопластиковых стержней было использовано хорошо зарекомендовавшее трехкомпонентное эпоксиангидридное связующее. Проведенные экспериментальные физико-механические исследования показали, что объемное содержание углеродного волокна 25% приводит к возрастанию предела прочности при растяжении на 29 %, а модуля упругости при растяжении на 90%. Предел прочности при статическом изгибе при этом возрастет на 50%. Выявлено, что разрушение однонаправленных базальтопластиковых стержней носит хрупкий характер с расслоением.
Physical and mechanical characteristics of engineering continuous basalt fiber plastics make them a promising material for various industries. Due to low weight and high corrosion resistance, these plastics provide the axis tensile strength along higher than most structural steels. However, the magnitude of the modulus of elasticity is still significantly lower. Therefore, the main research task now is an increasing the Young’s modulus of basalt fibers plastics. The objects of the study were selected experimental samples of combined basalt rods of various types with the diameter Ø8 mm, which were produced by the longitudinal and transverse winding of basalt fiber to a metal wire, combined with carbon portage and twisted in a spiral shape of individual unidirectional basalt rovings, impregnated and cured with 3-component epoxy-anhydride binder. A metal rod with a diameter of 4 mm brand BP-1 was used as the reinforcement material for basalt rod Ø8 mm, obtained by longitudinal-transverse winding. In the samples with a carbon fiber of reinforcing material was used Zoltek Carbon fiber with volume content of 25% in the composite. Experimental studies of physical-mechanical properties have shown that the 25% volume content of carbon fiber leads to the 29% increase of the limit of the tensile strength, and 90% growth of tension elasticity modulus. The ultimate strength in static bending is increased by 50%. It is revealed also that the destruction of the unidirectional composite rods is fragile with the bundle.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.