Исследование механических свойств углеродных волокон после их отжига в кислородсодержащих средах

Углеродные волокна с высокими удельными механическими свойствами служат упрочняющими компонентами композиционных материалов. В этой связи сохранение высоких механических свойств УВ является необходимым условием получения качественных композиционных материалов.

Согласно, наличие поверхностных дефектов приводит к существенному снижению прочности. Если значение прочности ограничено одним типом дефекта, допускается в качестве аппроксимации функции распределения прочности использовать распределение Гаусса.

Измерения прочности УВ при растяжении были проведены на 20 образцах (длина каждого равна 30 мм) для каждой группы волокон. Для исключения грубых ошибок была использована браковка «выскакивающих» значений с уровнем надежности P = 0,95, после чего был рассчитан коэффициент вариации значения предела прочности моноволокон при растяжении, который не превышал величину 5 % во всех случаях.

Результаты проведенных прочностных испытаний моноволокон приведены в табл. 2.4.

Анализ результатов эксперимента свидетельствует о существовании зависимости между величиной убыли массы углеродных волокон и их прочностью после различных термоокислительных отжигов. Отжиги УВ в кислородсодержащей среде способствуют появлению дефектов на поверхности углеродных волокнистых материалов. Таким образом, можно сделать вывод, что причиной снижения прочности для всех типов УВ после их термоокислительных отжигов является возникновение дефектов на поверхности УВ.