2.Полимерлі композициялық материалдарға арналған талшықты толықтырғыштардың (шыны, органикалық,көміртекті және басқа да талшықтар) қасиеттерін сипаттаңыз.

Талшық, жіп, ширатпа, бүтін және кесілген ширатпалардың беріктілігі жоғары, жоғары модульді армирленген полимерлік материалдарды құру үшін қолданады.

Талшықты толтырғыштарды негізгі материалдар класынан алады: металдар, керамика, полимерлер. Кеңінен қолданылатыны - шыны, көміртек, бор, базальт және полимерлік талшықтар.

Жаңа талшықтар қасиеттерінің әртүрлілігі және бірегейлік қолданысы, әртүрлі суперпластиктер алуға мүмкіндік береді.

Пластикте талшықтардың тиімділігі, олардың ұзындығының өсуімен артады. Талшықтардың критикалық ұзындығы l_кр деген ұғым бар. Талшықтың пластикте күштенуі сол мәнге дейін өседі және l = l_кр болғанда, талшықтың беріктілігіне теңеледі. l  l_кр болатын талшықтармен толтырылған пластиктер бүлінгенде, полимерлік матрицадан қысқа талшықтардың жұлынуы байқалады, яғни пластик талшық - полимер шекарасында бүлінеді. l  l_кр болатын талшықтар өздері бүлінеді және полимерлік матрицада өздерінің беріктілігін толық жұмсайды. l  l _кр талшықтармен толтырылған полимерлердің беріктілігі l  l_кр талшықтыға қарағанда жоғары.

Талшықтың l_кр көрсеткіші мына формуламен есептеледі:

мұндағы d – талшықтың диаметрі;  - талшық - полимер шекарасындағы ығысу күші; _н – полимердегі талшықтың мөлшері; Е_В – талшықтың серпімділік модулі; _Т; G_M – сәйкес аққыштық шегі және матрицаның қозғалу модулі.

Полимерлік композиттік материалдарда матрицамен қатар толықтырғыштар да негізгі элемент болып саналады. Толықтырғыштың соған байланысты атқаратын қызметі де сан алуан. Бұйымның механикалық қасиеттерінің комплексін қалыптастырудан оған арнайы спецификалық қасиеттер, фрикциондық, электрлік, магниттік және т.б. беруге дейін ұштасады. Сондықтан да полимерлі композит материалдарға толықтырушы элемент ретінде әртүрлі қосылыстағы заттар мен материалдар қолданылады. Осы мақсатта біз толықтырғыштарды әрбір нақты материалда атқаратын функцияларына қарай екі топқа бөлеміз.

Бірінші топ – полимерлі композит материал қасиеттерінің комплексін сипаттайтын шектеулі өлшемге ие бөлшектер. Олар қалдық ішкі кернеулікті жоюға, шытынауға төзімділігін арттыруға өз ықпалын тигізеді.

Екінші топ – армирлеуші элементтер. Бұл толықтырғыштар полимерлі композиттердің механикалық сипаттамаларына елеулі шешеуші әсер етеді. Армирлеуші элементтер – полимерлі композитті материалдарға түсірілген жүктемені немесе күшті қабылдайтын едәуір үлкен сызықты өлшемдегі талшықты материалдар.

Толықтырғыштар химиялық құрылымына, пішіні мен өлшемдеріне, сонымен қатар агрегаттық күйіне байланысты классификацияланады. Табиғатына қарай толықтырғыштар органикалық және бейорганикалық; агрегаттық күйіне байлансыты – қатты, сұйық, газ тәрізді; композицияға әсер ету дәрежесіне байланысты – күшейткіш диперсті немесе армирлеуші; бөлшек пішініне қарай – дисперсті, дәндік, талшықты, қабаттық болып бөлінеді.

Талшықты толықтырғыштар механикалық қасиеттерін, яғни қаттылығын, беріктігі мен соғуға төзімділігін арттырады.

Полимерлер әдетте табиғаты жағынан диэлектриктер болып келеді. Осы полимерлерге ток тасымалдаушы бөлшектерді толықтырғыш ретінде енгізу жартылай өткізгішті полимерлі композиттік материалдар жасауға мүмкіндік береді. Бұл жағдайда толықтырғыш ретінде металл ұнтақтары, графит, техникалық көміртегі пайдаланылады. Металдық толықтырғыштар: күміс, никель және басқа да металдар полимерлерді химиялық бұзылудан сақтап, қышқылдануын төмендетеді. Толықтырылған жүйенің электр өткізгіштік механизмі тунельдікке жақын. Тунельдік кедергі полимер қабатының қалыңдығына сәйкестеледі, ол өз кезегінде толықтырғыш мөлшері мен өлшеміне тәуелді. Қалыңдық жұқарған сайын тунелдьдік кедергі де төмендейді. Аталған шама сонымен қатар толықтырғыш бөлшектерді бөліп тұрған полимер материалдың диэлектрлік өтімділігіне де байланысты: диэлектрлік өтімділік азайса кедергі де кемиді. Әлсіз өріс аудандарында кезінде кедергі кернеуге тәуелсіз түрде өзгереді, ал жоғары кернеу кезінде азаяды.