Короткие волокна

Измельченные минеральные волокна получают при механической переработке минеральной ваты до образования мелко сыпучего порошка. Их можно использовать в качестве наполнителей термопластов и реактопластов.

Волокна франклин представляют собой белый блестящий порошок, состоящий из монокристаллов длиной 80 мкм и диаметром 2 мкм. Они химически стабильны, обладают низкой растворимостью в воде, имеют высокую термостойкость и хорошие термоизоляционные свойства. Применяют в качестве наполнителя пластмасс и усиливающего наполнителя для алюминия.

Волокна файбекс представляют собой монокристаллы неорганического титаната. Они имеют повышенные прочность и модуль упругости, их используют в качестве усиливающего наполнителя пластмасс.

Характеристики коротких волокон

Таблица1.4

Волокна	Отношение длины волокон к их диаметру l/d	Диаметр d, мкм	Плотность ρ·10‾³, кг/м³	Средняя прочность при растяжении, ГПа	Модуль упругости при растяжении, ГПа
Измельченные минеральные   Франклин   Файбекс	30-300	1-10     0,1-0,15	-   -   3,2	1,4   -   6,9	-

Нитевидные кристаллы (усы).

Нитевидные кристаллы – монокристаллические волокна, выращенные в специальных условиях. В настоящее время имеется более 100 типов усов из металлов, карбидов, оксидов металлов и других соединений. Усы имеют механическую прочность, эквивалентную прочности связи между атомами, что обеспечивается бездефектностью структуры нитевидных кристаллов.

Усы, получаемые из оксидов, обладают прочностью, которая приближается к максимальной теоретической прочности материалов. Они имеют диаметр от долей микрометра до нескольких микрометров, и длину от долей миллиметра до нескольких сантиметров. Прочность усов заметно снижается с увеличением их диаметра и длины. Усы, по сравнению с обычными поликристаллическими материалами обладают меньшей потерей прочности при увеличении температуры.

Усы обладают обновременно достоинствами стеклянных и борных волокон: их предельное удлинение как у стеклянного волокна (3...4 %), а модуль упругости – как у борного (более 500 ГПа). При этом, разрушающее напряжения при растяжении усов в 5-10 раз больше, чем у стеклянных и борных волокон.

Характеристики нитевидных кристаллов:

Кристалл	Плотность ρ·10‾³, кг/м³	Температура плавления, К	Средняя прочность при растяжении, ГПа	Модуль упругости при растяжении, ГПа
Оксид магния Графит Нитрид алюминия Оксид алюминия Нитрид кремния	3,6 2,2 3,3 3,9 3,2		24,1 20,7 17,0 28,0 15,0	310,3