Температура крихкости, °С– | 70–– | 80

Густина, г/см3 | 1, 33 | 1, 33 | 1, 33

Розривна напруга

при розтягуванні

при згині

при зсуві |

1000–1200

1300–1500

800 |

1100–1200

1500–1700

910 |

1200–1400

2200–2400

1200

Границя текучости при стиску, МПа | 210–230 | 220–230 | 210–230

Відносне видовження при розриві, % | 4 | 5 | 6, 6

Ударна в’язкість, кДж/м2 | 20–30 | 30–40 | 40–50

Модуль пружності при стиску, МПа | 3000–3300 | 3200–3300 | 3000–3200

Твердість, МПа | 300 | 280 | 290

Теплостійкість за Віка, °С | 270 | 275 | 290

Таблиця 3.6

Фізико-механічні властивости литих зразків фенілону різних марок [62]

Показники | Фенілон С-1 | Фенілон С-2 | Фенілон С-3 | Фенілон С-4

Розривна напруга, МПа

при розтягуванні

при згині |

170–200

300 |

175–205

280––––

Границя текучості при стиску, МПа | 250 | 270––

Ударна в’язкість, кДж/м2 | 120–150 | 140–180 | 130–190 | 200–250

Теплостійкість за Віка, °С | 280 | 290 | 300 | 290

Поєднання великої жорсткости і твердости з високою в’язкістю і здатністю до пластичної деформації являється великою перевагою фенілону в порівнянні з іншими пластмасами. При використанні пластмас в якости конструкційних матеріалів часто вимагається, щоб вироби, з одного боку, володіли здатністю значно деформуватися і не руйнувалися при великих навантаженнях, а з іншого боку, при помірних навантаженнях добре протистояли зовнішнім силам і зберігали розміри та форму. Ці вимоги, як правило, задовольняються тільки окремо. Перевагою фенілону є те, що деталі виготовлені на його основі, аналогічно металічним, можуть задовольняти такі вимоги.

Фенілон володіє незначною повзучістю. Так, при кімнатній температурі накопичення деформації за 100 год після прикладення навантаження 800 кгс/см2 не перевищує 0,4%. Швидкість накопичення деформації залишається невеликою навіть при дуже високих температурах.

Антифрикційні властивости [62]. Сухе тертя фенілону по сталі. Коефіцієнт тертя фенілону при роботі без мащення достатньо великий, але його значення зберігається незмінним у широкому інтервалі температур. Дослідження зносостійкости при сухому терті на машині Х-2М зі швидкістю ковзання 0, 87 м/с і навантаженні 2, МПа 4 і 4 показали, що фенілон зношується приблизно у 4 рази менше, ніж капрон. Але внаслідок високого коефіцієнту тертя фенілону при великих навантаженнях і швидкостях, в умовах поганого тепловідводу, при тривалій роботі відбувається саморозігрівання вузлів тертя, і при температурі вище 533К полімер втрачає працездатність. У вузлах тертя з малими навантаженнями зносостійкість фенілону дуже висока.

Тертя в присутности консистентного мастила. При наявности мастила коефіцієнт тертя фенілону різко зменшується, а зносостійкість зростає, особливо при великих навантаженнях. Як і при роботі без мащення, коефіцієнт тертя із зміною температури змінюється незначно до температури розм’якшення матеріалу.

Тертя в присутности рідкого мастила. Коефіцієнт тертя (машина Шкода–Савіне, масло «індустріальне-20», розхід – 1 крапля/хв., швидкість ковзання 0,28 м/с, навантаження – 5 ) феніл МПа ону по сталі при роботі з рідким мастилом також характеризується температурною стабільністю. Рідке мастило дозволяє використовувати фенілон при дуже високому навантаженні (23 МПа).

Теплофізичні властивости [67]. Дані про температурну залежність теплопровідности і теплоємности фенілону наведені в табл. 3.7, а термічного коефіцієнта розширення – в табл.3.8.

Таблиця 3.7

Теплопровідність і теплоємність фенілону при різних температурах[67]

Температура, °С | Коефіцієнт теплопровідности, Вт/м·°С | Питома теплоємність, КДж/кг·°С

Фенілон П | Фенілон С-2 | Фенілон П | Фенілон С-2

20 | 0, 19– | 1, 42–

50 | 0, 2 | 0, 27 | 1, 63 | 1, 35

100 | 0, 23 | 0, 27 | 1, 93 | 1, 40

150 | 0, 26 | 0, 27 | 2, 18 | 1, 55

200 | 0, 28 | 0, 27 | 2, 43 | 1, 60

250– | 0, 27– | 1, 70

300– | 0, 28– | 1, 80

Термічний коефіцієнт розширення фенілону в інтервалі температур експлуатації (від –363 до +523К) достатньо стабільний і у 2–3 рази нижчий, ніж у інших пластмас. За коефіцієнтом розширення фенілон переважає алюміній тільки у 1,2 раза, мосяж – у 2 рази, сталь – у 3 рази.

Таблиця 3.8

Термічний коефіцієнт лінійного розширення фенілону за різних температур [67]

Температура, °С | Коефіцієнт розширення, 1/°С·106 | Температура, °С | Коефіцієнт розширення, 1/°С·106

фенілон П | Фенілон П | Фенілон С-1–

196– –190 | 39, 8– | 60 – –50 | 30, 2 | 18, 8–

190 – –180 | 60, 4– | 50 – –30 | 30, 2 | 25, 0–

180 – –170 | 99, 3– | 30 – –10 | 34, 5 | 25, 0–

170 – –160 | 77, 7– | 10 – 0 | 34, 5 | 31, 3–

160 – –150 | 51, 8 | 0 – 30 | 34, 5 | 31, 3–

150 – –140 | 43, 2 | 40 – 150 | 38, 9 | 37, 5–

140 – –130 | 43, 2 | 150 – 220 | 34, 5 | 37, 5–

130 – –90 | 38, 9 | 220 – 260 | 25, 9 | 37, 5–

90 – –70 | 30, 2 | 260 – 290– | 43, 8–

70 – –60 | 30, 2 | 290 – 300– | 31, 3

3.4.3. Волокна

Термостійке волокно фенілон [84].

Важливими властивостями волокна фенілон є його здатність зберігати фізико-механічні показники при підвищених температурах і радіаційна стійкість. Волокно фенілон володіє високою стійкістю до дії іонізуючого випромінювання. Воно зберігає вихідну міцність і подовження при поглинутих дозах випромінювання до 1000 Мрад. Волокно не плавиться, горить лише при внесенні у полум’я і гасне при його видаленні. Втрати маси волокном