RU216700U1 - Reinforcing polymer-composite mesh - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области композитных материалов, специального машиностроения, строительства и может быть использована для армирования композитных материалов и изделий из них, деталей специального машиностроения и др. Задачей полезной модели является уменьшение массы армирующей полимерно-композитной сетки, предназначенной для изделий из композитных материалов, находящихся под значительной знакопеременной нагрузкой. Поставленная задача достигается тем, что в известной армирующей полимерно-композитной преднапряженной сетке, выполненной из нити по технологии преднапряженного переплетения с клеевой фиксацией каждого соединения, с пропиткой из термореактивных смол с добавками в виде 0,1…1% углеродного нанопорошка, нить выполнена из трубок углеродного волокна, заполненных дилатантной неньютоновской жидкостью, переплетенных вокруг армирующей нити, и перетянута карбоновой нитью с образованием сегментов, армирующая нить выполнена из высокопрочного композиционного материала малой плотности.

The utility model relates to the field of composite materials, special engineering, construction and can be used to reinforce composite materials and products from them, parts of special engineering, etc. The objective of the utility model is to reduce the weight of the reinforcing polymer-composite mesh intended for products made of composite materials, under significant alternating load. The task is achieved by the fact that in the well-known reinforcing polymer-composite prestressed mesh, made of thread according to the technology of prestressed interlacing with adhesive fixation of each joint, impregnated with thermosetting resins with additives in the form of 0.1 ... 1% carbon nanopowder, the thread is made of tubes carbon fiber, filled with a dilatant non-Newtonian fluid, intertwined around the reinforcing thread, and pulled with a carbon thread to form segments, the reinforcing thread is made of a high-strength, low-density composite material.

Description

Полезная модель относится к области композитных материалов, а также специального машиностроения, строительства и может быть использована для армирования композитных материалов и изделий из них, деталей специального машиностроения, бетонных изделий, монолитных заливных конструкций и так далее.The utility model relates to the field of composite materials, as well as special engineering, construction and can be used to reinforce composite materials and products from them, parts of special engineering, concrete products, cast-in-situ cast structures, and so on.

Из уровня техники известны армирующие сетки из металла, полимерных и комбинированных материалов. Например, металлические арматурные сетки могут быть цельносварными, с фиксацией каждого поперечного соединения и со свободным скреплением, предполагающим свободный ход элементов арматуры при температурной и механической деформации железобетонных изделий, выполненных с их применением.The prior art reinforcing meshes made of metal, polymeric and combined materials. For example, metal reinforcing meshes can be all-welded, with fixation of each transverse connection and with free fastening, which implies free movement of reinforcement elements during thermal and mechanical deformation of reinforced concrete products made with their use.

Недостатками применения металлических арматурных сеток, известных из общего уровня применяемых технологий, является низкая коррозионная устойчивость, электропроводность, низкий срок службы, обусловленный естественными электрохимическими реакциями в металле, в значительной степени усиливающихся при воздействии влажных сред и атмосферного воздуха, а также существенное увеличение веса композитных материалов при таком армировании.The disadvantages of using metal reinforcing meshes, known from the general level of applied technologies, are low corrosion resistance, electrical conductivity, low service life due to natural electrochemical reactions in the metal, which are greatly enhanced by exposure to humid environments and atmospheric air, as well as a significant increase in the weight of composite materials. with this reinforcement.

При использовании в строительстве бетоны являются гигроскопичным материалом и не защищают материал армирующих сеток от окисления. Уменьшение прочности и разрушение адгезионного слоя в значительной мере влияют на прочность конструктивных элементов в целом, известные технические решения на базу полимерных элементов в целом, известные технические решения на базе полимерных материалов, и стекловолокна обладают недостаточными прочностными характеристики и низкой адгезионной способностью к бетонам и прочим материалам, применяемых в строительстве, обусловленной применяемыми материалами и формой поверхности изделий. Одним из самых существенных недостатков металлической арматуры является различный температурный коэффициент расширения металла и армируемых бетонов, что вызывает разрушение изделий при перепадах температур в процессе эксплуатации.When used in construction, concrete is a hygroscopic material and does not protect the material of reinforcing meshes from oxidation. The decrease in strength and destruction of the adhesive layer significantly affect the strength of structural elements in general, known technical solutions based on polymer elements in general, well-known technical solutions based on polymeric materials, and fiberglass have insufficient strength characteristics and low adhesion to concrete and other materials used in construction, due to the materials used and the shape of the surface of the products. One of the most significant drawbacks of metal reinforcement is the different temperature coefficient of expansion of metal and reinforced concrete, which causes the destruction of products during temperature changes during operation.

Известны комбинированные решения, в которых используется металлическая сетка, покрытая пластиковым материалом или термореактивными смолами, обеспечивающим защиту металла от окисления (патент RU №119032 U1 от 03.02.2012 г.). В таких сетках используются сварные соединения в местах пересечения нитей, что является, наряду с высокой стоимостью изделия, их недостатком в связи с нарушением целостности и прочности как защитного, так и базового материалов в местах сварки. Процесс производства таких защищенных сеток сопряжен с дополнительными затратами.Combined solutions are known that use a metal mesh coated with a plastic material or thermosetting resins that protect the metal from oxidation (patent RU No. 119032 U1 of 03.02.2012). In such meshes, welded joints are used at the intersections of the threads, which, along with the high cost of the product, is their disadvantage due to the violation of the integrity and strength of both protective and base materials at the welding points. The production process of such secure meshes is associated with additional costs.

Также в сооружениях, произведенных с применением металлической арматуры, наблюдается нарушения электромагнитной проницаемости, возможны значительные паразитные электромагнитные наводки, создающие помехи для работы компьютерного оборудования, средств связи, высокоточного и медицинского оборудования.Also, in structures made with the use of metal fittings, there are violations of electromagnetic permeability, significant parasitic electromagnetic pickups are possible, interfering with the operation of computer equipment, communications, high-precision and medical equipment.

В последнее время, с развитием техники и разработкой новых материалов и технологий в качестве армирующих материалов все больше применяются сетка на основе лент и прутов из полимерных и композитных материалов. Основой таких изделий служит, например, стекловолокно, пропитанное полимерным материалом. Такие изделия отличаются высокой прочностью, низким коэффициентом линейного расширения, низкой себестоимостью процесса производства. Известные технические решения представляют собой плоские синтетические структуры в виде решетки, в которой пластиковые полосы, образующие сетки, скреплены узлами, переплетены, отлиты или спрессованы.Recently, with the development of technology and the development of new materials and technologies, mesh based on tapes and rods made of polymer and composite materials is increasingly being used as reinforcing materials. The basis of such products is, for example, fiberglass impregnated with a polymeric material. Such products are characterized by high strength, low coefficient of linear expansion, low cost of the production process. Known technical solutions are flat synthetic structures in the form of a lattice, in which the plastic strips forming the nets are fastened with knots, interlaced, molded or pressed.

При явных преимуществах известных технических решений по отношению к металлическим и комбинированным моделям, они обладают недостатком, который заключается в низкой адгезионной способности поверхностного слоя полимерных материалов к строительным и другим субстанциям. Слабые электрохимические связи в поверхностных слоях материалов не позволяют создать монолитную структуру с равномерным распределением усилий. Сцепление армирующей сетки с кристаллизованными строительными субстанциями в большей степени обеспечивается за счет формы поверхности и её профиля. При этом немаловажный аспект играет форма и объемная структура полимерной сетки. Для обеспечения прочности изделий с применением полимерной арматуры, сопоставимой с прочностью изделий с применением металлической арматуры, требуется применение полимерной арматуры, сопоставимой по объему с металлической, но большей площадью поверхности. В связи с необходимостью сохранения удельной прочности используемой полимерной арматуры, появляется необходимость в увеличении ее количества на единицу объема изделия, что, при явном улучшении эксплуатационных качеств, все же вызывает удорожание изделия.With obvious advantages of known technical solutions in relation to metal and combined models, they have a disadvantage, which is the low adhesion of the surface layer of polymeric materials to building and other substances. Weak electrochemical bonds in the surface layers of materials do not allow creating a monolithic structure with a uniform distribution of forces. The adhesion of the reinforcing mesh with crystallized building substances is largely ensured by the shape of the surface and its profile. In this case, an important aspect is played by the shape and volumetric structure of the polymer network. To ensure the strength of products using polymer reinforcement, comparable to the strength of products using metal reinforcement, it is required to use polymer reinforcement comparable in volume to metal, but with a larger surface area. In connection with the need to maintain the specific strength of the polymer reinforcement used, it becomes necessary to increase its quantity per unit volume of the product, which, with a clear improvement in performance, still causes an increase in the cost of the product.

Известна армирующая сетка, содержащая перекрещивающиеся пряди из синтетического материала (патент RU 2299217 С2, 20.05.2007 г.). В данном патенте предусматривается использование для создания пространственной полимерной решетки перфорированных лент из базового материала - полиэтилена с внедрением дополнительных углеродных волокон - сверхвысокомодульной арамидной нити, в частности нити марки "Кевлар". Перфорирование и профилирование лент значительно повышает площадь поверхности и коэффициент объемного взаимодействия со строительными субстанциями, наличие углеродных нитей, имеющих высокие поверхностные адгезионные свойства в отношении к строительным смесям, в частности, бетонным основаниям, в совокупности повышает прочностные характеристики готовых изделий, но также увеличивает и себестоимость изделий.Known reinforcing mesh containing intersecting strands of synthetic material (patent RU 2299217 C2, 20.05.2007). This patent provides for the use of perforated tapes from the base material - polyethylene with the introduction of additional carbon fibers - an ultra-high-modulus aramid yarn, in particular, Kevlar brand yarn, to create a spatial polymer lattice. Perforating and profiling tapes significantly increases the surface area and the coefficient of volumetric interaction with building substances, the presence of carbon filaments with high surface adhesive properties in relation to building mixtures, in particular, concrete bases, together increases the strength characteristics of finished products, but also increases the cost products.

Известна сетка армирующая полимерно-композитная преднапряженная с нанодобавками, выполненная из нити по технологии преднапряженного переплетения с клеевой фиксацией каждого соединения, из стекловолокна с пропиткой из термореактивных смол с добавками в виде 0,1…1% углеродного нанопорошка (патент RU 177233, 14.02.2018 г.). Под понятием «нить» подразумевается нить различного диаметра и др., полученная общеизвестными способами пултрузии, плейнтрузии или нидлтрузии из стеклянных, базальтовых, углеродных или арамидных волокон; нанодобавками в прототипе являются минеральные и/или полимерные материалы, например, органические и минеральные гидрофильные порошки, такие, как двуокись кремния, графитовые фуллерены, тонкодисперсный порошок оксида цинка (ZnO) и другие.A well-known reinforcing polymer-composite prestressed mesh with nanoadditives, made of thread according to the technology of prestressed interlacing with adhesive fixation of each connection, made of fiberglass impregnated with thermosetting resins with additives in the form of 0.1 ... 1% carbon nanopowder (patent RU 177233, 14.02.2018 G.). The term "thread" means a thread of various diameters, etc., obtained by well-known methods of pultrusion, pleintrusion or needletrusion from glass, basalt, carbon or aramid fibers; nanoadditives in the prototype are mineral and/or polymeric materials, for example, organic and mineral hydrophilic powders, such as silicon dioxide, graphite fullerenes, fine powder of zinc oxide (ZnO) and others.

Недостатком указанной армирующей сетки является постоянная жесткость, что снижает ее долговечность при значительных знакопеременных нагрузках. Например, одной из причин разрушения таких изделий, как лопасти несущего и управляющего винта вертолета, корпусные детали фюзеляжа, элементы крыла, элеронов, руля направления летательных аппартов различных типов, колец ударопрочных подшипников и др., является постоянная жесткость материалов и, как следствие, накапливающаяся усталость материала, приводящая к образованию трещин, разрывов и т.д. с последующим выходом изделия из строя.The disadvantage of this reinforcing mesh is the constant stiffness, which reduces its durability under significant alternating loads. For example, one of the reasons for the destruction of such products as the main and control rotor blades of a helicopter, body parts of the fuselage, elements of the wing, ailerons, rudder of various types of aircraft, shock-resistant bearing rings, etc., is the constant stiffness of materials and, as a result, the accumulating material fatigue resulting in cracks, breaks, etc. followed by product failure.

Известна сетка армирующая полимерно-композитная преднапряженная с нанодобавками по патенту авторов №203346, 2020 г., принятая за прототип, выполненная из нити по технологии преднапряженного переплетения с клеевой фиксацией каждого соединения, с пропиткой из термореактивных смол с добавками в виде 0,1…1% углеродного нанопорошка, нити выполнены из трубок углеродного волокна, заполненных дилатантной неньтоновской жидкостью, переплетенных вокруг армирующей нити из аморфного металла, а трубки углеродного волокна разделены на отдельные сегменты, образованные при их перетягивании карбоновой нитью. Known mesh reinforcing polymer-composite prestressed with nano-additives according to the patent of the authors No. 203346, 2020, taken as a prototype, made of thread using prestressed weave technology with adhesive fixation of each connection, impregnated with thermosetting resins with additives in the form of 0.1 ... 1 % carbon nanopowder, the filaments are made of carbon fiber tubes filled with a dilatant non-Newtonian fluid, twisted around an amorphous metal reinforcing filament, and the carbon fiber tubes are divided into separate segments formed by pulling them with a carbon filament.

Недостатком указанной армирующей сетки является ее значительная масса, так как примерно 30…35% ее объема занимают нити из аморфного металла, имеющего большую плотность, вокруг которых переплетены нити, выполненные из трубок углеродного волокна, заполненных дилатантной неньютоновской жидкостью, при этом трубки углеродного волокна разделены на отдельные сегменты, образованные при их перетягивании карбоновой нитью.The disadvantage of this reinforcing mesh is its significant mass, since about 30 ... 35% of its volume is occupied by threads of amorphous metal having a high density, around which threads are intertwined, made of carbon fiber tubes filled with a dilatant non-Newtonian liquid, while the carbon fiber tubes are separated into separate segments formed by pulling them with a carbon thread.

Задачей полезной модели является уменьшение массы армирующей полимерно-композитной сетки, предназначенной для изделий из композитных материалов, находящихся под значительной знакопеременной нагрузкой, при сохранении (либо незначительном изменении) ее прочности и долговечности.The objective of the utility model is to reduce the weight of a reinforcing polymer-composite mesh designed for products made of composite materials under a significant alternating load, while maintaining (or slightly changing) its strength and durability.

Техническим результатом является уменьшение массы армирующей полимерно-композитной сетки, предназначенной для изделий из композитных материалов.The technical result is to reduce the weight of the reinforcing polymer-composite mesh intended for products made of composite materials.

Поставленная задача достигается тем, что в известной армирующей полимерно-композитной преднапряженной сетке с нанодобавками, выполненной из нити по технологии преднапряженного переплетения с клеевой фиксацией каждого соединения, с пропиткой из термореактивных смол с добавками в виде 0,1…1% углеродного нанопорошка, нить при этом выполнена из трубок углеродного волокна, заполненных дилатантной неньтоновской жидкостью, переплетенных вокруг армирующей нити из аморфного металла, и перетянута карбоновой нитью с образованием сегментов, армирующая нить выполнена из высокопрочного композиционного материала малой плотности.This task is achieved by the fact that in a well-known reinforcing polymer-composite prestressed mesh with nanoadditives, made of thread according to the technology of prestressed weaving with adhesive fixation of each joint, impregnated with thermosetting resins with additives in the form of 0.1 ... 1% carbon nanopowder, the thread at In this case, it is made of carbon fiber tubes filled with a dilatant non-Newtonian fluid, intertwined around an amorphous metal reinforcing thread, and tied with a carbon thread to form segments, the reinforcing thread is made of a high-strength, low-density composite material.

Так как армирующая нить выполнена из высокопрочного композиционного материала малой плотности, которая существенно меньше плотности аморфного металла, то это снижает массу армирующей полимерно-композитной преднапряженной сетки, находящейся под значительной знакопеременной нагрузкой, при сохранении (либо незначительном изменении) ее прочности и долговечности.Since the reinforcing thread is made of a high-strength composite material of low density, which is significantly less than the density of an amorphous metal, this reduces the weight of the reinforcing polymer-composite prestressed mesh under a significant alternating load, while maintaining (or slightly changing) its strength and durability.

Предложенная полезная модель поясняется следующими рисунками.The proposed utility model is illustrated by the following figures.

На фиг. 1 схематично показано сечение арматурной сетки, где схематично изображено:In FIG. 1 schematically shows a section of a reinforcing mesh, where it is schematically shown:

1 - трубки углеродных волокон, 2 - армирующая нить из высокопрочного композиционного материала малой плотности, 3 - дилатантная неньютоновская жидкость;1 - tubes of carbon fibers, 2 - reinforcing thread made of low-density high-strength composite material, 3 - dilatant non-Newtonian fluid;

на фиг. 2 схематично показан вид нити армирующей сетки из углеродного волокна, заполненного дилатантной неньютоновской жидкостью, где схематично изображено:in fig. 2 is a schematic view of a carbon fiber reinforcing mesh thread filled with a dilatant non-Newtonian fluid, where it is schematically shown:

4 - сегменты отдельной нити армирующей сетки, 5 - карбоновая нить, образующая узлы перетягивания нити армирующей сетки;4 - segments of a separate thread of the reinforcing mesh, 5 - carbon thread forming knots for pulling the thread of the reinforcing mesh;

на фиг. 3 схематично показана структура переплетения армирующей сетки с фиксацией узлов, где схематично изображено:in fig. 3 schematically shows the structure of the weave of a reinforcing mesh with the fixation of knots, where it is schematically shown:

6 - нить армирующей сетки, выполненная из трубок углеродного волокна, 7 - сечение нити армирующей сетки, 8 - клеевое скрепление продольных и поперечных укладок композитных нитей.6 - reinforcing mesh thread made of carbon fiber tubes, 7 - reinforcing mesh thread section, 8 - adhesive bonding of longitudinal and transverse laying of composite threads.

Сетка состоит из отдельных блоков (фиг. 1), содержащих трубки 1, изготовленные из углеродных волокон, армирующей нити 2, изготовленной из высокопрочного композиционного материала малой плотности, и дилатантной неньютоновской жидкости 3, заполняющей внутреннюю полость трубок 1. Трубки 1 в поперечном направлении перетянуты карбоновой нитью 5 (фиг. 2), тем самым трубки 1 разделяются на отдельные сегменты 4. Отдельные блоки 7 сетки в поперечном направлении соединены между собой трубками 6, выполненными из углеродного волокна, внутренняя полость которых заполнена дилатантной неньютоновской жидкостью, но не разделенными на отдельные сегменты. Внутреннее пространство между трубками 6 заполнено клеевым соединением 8.The grid consists of separate blocks (Fig. 1) containing tubes 1 made of carbon fibers, a reinforcing thread 2 made of a high-strength low-density composite material, and a dilatant non-Newtonian fluid 3 that fills the internal cavity of the tubes 1. The tubes 1 are overtightened in the transverse direction carbon thread 5 (Fig. 2), thereby the tubes 1 are divided into separate segments 4. The individual blocks 7 of the grid in the transverse direction are interconnected by tubes 6 made of carbon fiber, the inner cavity of which is filled with a dilatant non-Newtonian fluid, but not divided into separate segments. The inner space between the tubes 6 is filled with adhesive joint 8.

При изгибе указанного композиционного материала с различными скоростью и направлением изменяется жесткость материала, так как изменяется жесткость трубок 1 и 6, заполненных дилатантной неньютоновской жидкостью. Известно, что дилатантные жидкости (или по-другому) - дилатантные материалы - являются одним из видов неньютоновских жидкостей, у которых вязкость возрастает при увеличении скорости деформации сдвига. При высокой скорости деформации, возникающей, например, при ударных нагрузках они приобретают свойства твердого тела и превращаются в очень жесткий и прочный материал.When the specified composite material is bent at different speeds and directions, the stiffness of the material changes, since the stiffness of the tubes 1 and 6 filled with a dilatant non-Newtonian fluid changes. It is known that dilatant fluids (or in other words) - dilatant materials - are one of the types of non-Newtonian fluids, in which the viscosity increases with increasing shear strain rate. At a high rate of deformation, which occurs, for example, under shock loads, they acquire the properties of a solid body and turn into a very rigid and durable material.

В качестве дилатантной неньютоновской жидкости для заполнения трубок углеродного волокна может быть использован, например, материал d3O, разработанный в Великобритании и применяемый, в том числе, в защитной экипировке и в бронежилетах нового поколения. В дилатантной неньютоновской жидкости d3O роль жидкой фазы играет вискоза - производное целлюлозы, жидкий полимер - раствор ксантогенета целлюлозы в разбавленном едком натре (NaOH), получаемый, в основном, из древесного сырья. Твердой фазой служат наночастицы полиборметилсилоксана - сложного боркремнийорганического полимера [сайт: www.d3O.com].As a dilatant non-Newtonian liquid for filling carbon fiber tubes, for example, d3O material, developed in Great Britain and used, among other things, in protective equipment and bulletproof vests of a new generation, can be used. In the dilatant non-Newtonian liquid d3O, the role of the liquid phase is played by viscose, a derivative of cellulose, and the liquid polymer is a solution of cellulose xanthogen in dilute sodium hydroxide (NaOH), obtained mainly from wood raw materials. The solid phase is nanoparticles of polyboronmethylsiloxane, a complex organosilicon polymer [website: www.d3O.com].

Заполнение трубок углеродного волокна дилатантной неньютоновской жидкостью может выполняться различными известными способами, например, по способу заполнения внутренней полости нанотрубок химическим веществом [патент RU №2511218, 2014 г.] и др.The filling of carbon fiber tubes with a dilatant non-Newtonian liquid can be performed by various known methods, for example, according to the method of filling the internal cavity of nanotubes with a chemical substance [patent RU No. 2511218, 2014], etc.

Для повышения надежности и долговечности каждая отдельная трубка 1, заполненная дилатантной неньютоновской жидкостью, разделена на отдельные сегменты, величиной, например, 5…15 (мм), полученные при ее поперечном перетягивании карбоновой нитью, например, из углеродного нановолокна - CNFs. Для дальнейшего повышения прочности и надежности армирующей сетки дополнительно используется армирующая нить из высокопрочного композиционного материала малой плотности, например, из полидициклопентадиена диаметром, например, 20…50 (мкм), вокруг которой переплетены, например, 3…5 трубок 1, заполненных дилатантной неньютоновской жидкостью, образующие отдельные блоки [Э.И. Бэдэрэу, А.П. Пономаренко, А.Д. Багдатьев, Е.М. Глебова, А.В. Глебов. Применение полидициклопентадиена при изготовлении композитов с повышенными механическими свойствами. Аналитика. Выпуск #5/2020. DOI: 10.22184/2227-572Х.2020.10.5.404.408].To improve reliability and durability, each individual tube 1 filled with a dilatant non-Newtonian fluid is divided into separate segments, for example, 5 ... To further increase the strength and reliability of the reinforcing mesh, a reinforcing thread made of a high-strength low-density composite material, for example, polydicyclopentadiene, with a diameter of, for example, 20 ... 50 (μm), is additionally used, around which, for example, 3 ... , forming separate blocks [E.I. Baderau, A.P. Ponomarenko, A.D. Bagdatiev, E.M. Glebova, A.V. Glebov. The use of polydicyclopentadiene in the manufacture of composites with enhanced mechanical properties. Analytics. Issue #5/2020. DOI: 10.22184/2227-572X.2020.10.5.404.408].

Отметим, что полидициклопентадиен (ПДЦПД) - это новый тип материала, который может заменять металл, стеклопластик и ряд полимеро в силу своих уникальных свойств. Полидициклопентадиен имеет низкую плотность - 1,03 г/см³, высокую ударопрочность, которая сохраняется при низких температурах (до - 60°С), высокую химическую и термическую стабильность в широком диапазоне рабочих температур и высокую устойчивость к воздействию агрессивных сред, а также стойкость к ультрафиолету, воде, бензомаслостойкость (в частности, прочность при растяжении 46 МПа, прочность на изгиб 80 МПа, твердость по Роквеллу HRC 115), практически нет ограничений по размерам и толщине изделий. Кроме того, материал легко обрабатывается, склеивается и окрашивается. Note that polydicyclopentadiene (PDCPD) is a new type of material that can replace metal, fiberglass and a number of polymers due to its unique properties. Polydicyclopentadiene has a low density - 1.03 g/ ^cm to ultraviolet, water, petrol and oil resistance (in particular, tensile strength 46 MPa, bending strength 80 MPa, Rockwell hardness HRC 115), there are practically no restrictions on the size and thickness of products. In addition, the material is easily processed, glued and painted.

Поскольку у армирующей сетки, принятой за прототип, примерно 30…35% ее единичного объема занимают нити из аморфного металла, (в частности, сплавов алюминия (Al), с плотностью 2,7 г/см³; железа (Fe), с плотностью 7,8 г/см³ и др.) вокруг которых переплетены нити, выполненные из трубок углеродного волокна, заполненных дилатантной неньютоновской жидкостью, это приводит к ее значительной массе. Применение вместо армирующих нитей из аморфного металла высокопрочного композиционного материала малой плотности, которая существенно меньше плотности аморфного металла, например, полидициклопентадиена с плотностью 1,03 г/см³, то это снижает массу армирующей полимерно-композитной преднапряженной сетки, находящихся под значительной знакопеременной нагрузкой, в среднем на 25…30%, при сохранении (либо незначительном изменении) ее прочности и долговечности, решая тем самым поставленную задачу полезной модели.Since the reinforcing mesh, taken as a prototype, approximately 30 ... 35% of its unit volume is occupied by threads of amorphous metal, (in particular, aluminum alloys (Al), with a density of 2.7 g / cm ³ ; iron (Fe), with a density 7.8 g/cm ^{3 ,} etc.) around which threads are intertwined, made of carbon fiber tubes filled with a dilatant non-Newtonian fluid, this leads to its significant mass. The use of a high-strength composite material of low density instead of reinforcing threads made of amorphous metal, which is significantly less than the density of an amorphous metal, for example, polydicyclopentadiene with a density of 1.03 g/ ^cm by an average of 25…30%, while maintaining (or slightly changing) its strength and durability, thereby solving the task of the utility model.

Техническим результатом применения полезной модели является уменьшение массы армирующей полимерно-композитной сетки, прочностные характеристики изделий, а также улучшение эксплуатационных характеристик изделий из композитных материалов, находящихся под значительной знакопеременной нагрузкой.The technical result of applying the utility model is to reduce the weight of the reinforcing polymer-composite mesh, the strength characteristics of products, as well as to improve the performance of products made of composite materials under significant alternating load.

Claims (1)

Армирующая полимерно-композитная преднапряженная сетка, выполненная из нити по технологии преднапряженного переплетения с клеевой фиксацией каждого соединения, с пропиткой из термореактивных смол с добавками в виде 0,1…1% углеродного нанопорошка, при этом нить выполнена из трубок углеродного волокна, заполненных дилатантной неньютоновской жидкостью, переплетенных вокруг армирующей нити, и перетянута карбоновой нитью с образованием сегментов, отличающаяся тем, что армирующая нить выполнена из высокопрочного композиционного материала малой плотности.Reinforcing polymer-composite prestressed mesh made of thread using prestressed weave technology with adhesive fixation of each joint, impregnated with thermosetting resins with additives in the form of 0.1 ... 1% carbon nanopowder, while the thread is made of carbon fiber tubes filled with dilatant non-Newtonian liquid, intertwined around the reinforcing thread, and pulled over with a carbon thread with the formation of segments, characterized in that the reinforcing thread is made of a high-strength low-density composite material.

Images