ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ
Результаты определения прочности и относительного удлинения при разрыве
На основании метода, описанного в методической части настоящей работы, были испытаны образцы из ПТФЭ (фторопласт-4), ПТФЭ+ПА(3%), ПТФЭ+ПА(5%) на универсальной двухколонной испытательной машине Quasar 50 и получены результаты, которые занесены в таблицу 4.1, 4.2 и 4.3. Испытания проводили в соответствии с ГОСТ 11262-80. В качестве образцов для испытаний выступали изделия в виде колец, представленных на рисунке 4.1.
| 
|
| а) | б) |
а – ПТФЭ + 3 % ПА; б – ПТФЭ + 5 % ПА
Рисунок 4.1 – Характерный вид изделия «кольцо»
Таблица 4.1 – Физико-механические характеристики ПТФЭ (фторопласт-4)
| № образца | Максимальная нагрузка, Н | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % |
| 208,2 | 17,51 | 462,93 | |
| 255,4 | 20,22 | 529,15 | |
| 226,8 | 19,00 | 554,68 | |
| 248,6 | 20,65 | 512,46 | |
| 183,8 | 15,30 | 481,79 | |
| 217,6 | 17,69 | 498,48 | |
| Среднее значение | 18,39 | 506,58 |
Таблица 4.2 – Физико-механические характеристики ПТФЭ+ПА(3%)
| № образца | Максимальная нагрузка, Н | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % |
| 245,3 | 19,53 | 510,37 | |
| 217,1 | 17,94 | 496,29 | |
| 205,0 | 17,36 | 463,48 | |
| 230,6 | 19,24 | 547,67 | |
| 201,7 | 17,05 | 473,32 | |
| 213,9 | 17,54 | 492,81 | |
| Среднее значение | 18,11 | 498,99 |
Таблица 4.3 – Физико-механические характеристики ПТФЭ+ПА(5%)
| № образца | Максимальная нагрузка, Н | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % |
| 195,1 | 16,87 | 459,42 | |
| 215,4 | 17,93 | 491,17 | |
| 247,5 | 19,51 | 537,86 | |
| 225,9 | 19,14 | 531,62 | |
| 210,6 | 17,42 | 481,37 | |
| 204,8 | 17,37 | 492,53 | |
| Среднее значение | 18,04 | 498,79 |
Результаты исследования образцов на основе фторопласт-4, ПТФЭ+ПА(3%) и ПТФЭ+ПА(5%) свидетельствуют о том, что предел прочности на разрыв и среднее значение показателя механических свойств (относительного удлинения) существенно не изменили свои значения.
Изучение морфологических особенностей поверхности образцов методом оптической микроскопии
Используя настройки прибора, позволяющие изучать морфологические особенности строения поверхностных слоев образцов под различным увеличением (×50, ×100, ×200 – крат), удалось оценить характер распределения частиц в композиционном материале – ПТФЭ+ПА(3%), ПТФЭ+ПА(5%), а также характерные особенности строения материала, полученного прессованием ПТФЭ (рисунок 4.2). В результате исследования были получены следующие изображения поверхностей материала.
| 
| 
|
| а) | б) | в) |
а) х 50-крат; б) х 100-крат; в) х 200-крат.
Рисунок 4.2 - Характерный вид поверхностного слоя образца на основе исходного ПТФЭ при различном увеличении.
Плотность упаковки при прессовании дисперсных порошкообразных частиц ПТФЭ можно наблюдать в виде чередующихся фаз на рисунке 4.2.
 
|  
|  
|
| а) | б) | в) |
а) х 50-крат; б) х 100-крат; в) х 200-крат.
Рисунок 4.3 - Характерный вид поверхностного слоя образцов из ПТФЭ+ПА(3%) при различном увеличении.
Наличие на стадии формирования композиций отмечено присутствие фазовых включений, которые при термическом разложении в объеме материала могут создать условия для образования зон структурной упорядоченности.
 
| 
|  
|
| а) | б) | в) |
а) х 50-крат; б) х 100-крат; в) х 200-крат.
Рисунок 4.4 - Характерный вид поверхностного слоя образца из ПТФЭ+ПА(5%) при различном увеличении.
Повышение концентрационного содержания частиц органического происхождения (полиамида) в составе ПТФЭ отражает увеличение зоны распространения влияния термически разлагаемого компонента на объемные характеристики композиционных материалов.