Çelikle karşılaştırıldığında, cam elyaf takviyeli kompozit malzemeler daha hafif bir malzemeye ve çeliğin üçte birinden daha az bir yoğunluğa sahiptir.Ancak mukavemet açısından, gerilim 400MPa'ya ulaştığında çelik çubuklar akma gerilimi yaşayacak, cam elyaf kompozit malzemelerin çekme mukavemeti ise 1000-2500MPa'ya ulaşabilecektir.Geleneksel metal malzemelerle karşılaştırıldığında, cam elyaf kompozit malzemeler daha karmaşık arıza mekanizmalarıyla birlikte heterojen bir yapıya ve belirgin anizotropiye sahiptir.Farklı yük türleri altında yapılan deneysel ve teorik araştırmalar, özellikle ulusal savunma teçhizatı ve havacılık gibi alanlarda uygulandığında, mekanik özelliklerinin kapsamlı bir şekilde anlaşılmasını sağlayabilir; kullanım ortamı.
Aşağıda, cam elyaf kompozit malzemelerin mekanik özellikleri ve hasar sonrası analizi tanıtılmakta ve bu malzemenin uygulanmasına yönelik rehberlik sağlanmaktadır.
(1) Çekme özellikleri ve analizi:
Araştırmalar, cam elyaf takviyeli epoksi reçine kompozit malzemelerin mekanik özelliklerinin, malzemenin paralel yönündeki çekme mukavemetinin, elyafın dikey yönündeki çekme mukavemetinden çok daha büyük olduğunu gösterdiğini göstermiştir.Bu nedenle, pratik kullanımda, cam elyafın yönü, mükemmel gerilme özelliklerinden tam olarak yararlanılarak, gerilme yönü ile mümkün olduğu kadar tutarlı tutulmalıdır.Çelikle karşılaştırıldığında çekme mukavemeti önemli ölçüde daha yüksektir, ancak yoğunluk çeliğe göre çok daha düşüktür.Cam elyaf kompozit malzemelerin kapsamlı mekanik özelliklerinin nispeten yüksek olduğu görülmektedir.
Araştırmalar, termoplastik kompozit malzemelere eklenen cam elyaf miktarının arttırılmasının, kompozit malzemenin çekme mukavemetini giderek arttırdığını göstermiştir.Bunun temel nedeni, cam elyaf içeriği arttıkça kompozit malzemedeki cam elyafların daha fazla dış kuvvetlere maruz kalmasıdır.Aynı zamanda cam elyaf sayısının artması nedeniyle cam elyaflar arasındaki reçine matrisi incelir ve bu da cam elyaf takviyeli çerçevelerin yapımına daha elverişli olur.Bu nedenle, cam elyaf içeriğindeki artış, dış yükler altında kompozit malzemelerde reçineden cam elyafına daha fazla gerilimin iletilmesine neden olarak çekme özelliklerini etkili bir şekilde iyileştirir.
Cam elyafı doymamış polyester kompozit malzemelerin çekme testleri üzerine yapılan araştırma, cam elyafı takviyeli kompozit malzemelerin arıza modunun, çekme bölümünün taramalı elektron mikroskobu ile fiberler ve reçine matrisinin kombinasyon arızası olduğunu göstermiştir.Kırılma yüzeyi, çekme bölümünde çok sayıda cam elyafının reçine matrisinden çekildiğini ve reçine matrisinden çekilen cam elyafların yüzeyinin pürüzsüz ve temiz olduğunu, yüzeye çok az reçine parçasının yapıştığını göstermektedir. Cam elyafların performansı gevrek kırılmadır.Cam elyafları ve reçine arasındaki bağlantı ara yüzünün iyileştirilmesiyle ikisinin gömülme yeteneği artırılır.Çekme bölümünde, cam elyafların daha fazla bağlandığı matris reçine parçalarının çoğu görülebilmektedir.Daha fazla büyütme gözlemi, çok sayıda matris reçinesinin, çıkarılan cam elyafların yüzeyine bağlandığını ve tarak benzeri bir düzenleme sunduğunu gösterir.Kırılma yüzeyi, daha iyi mekanik özellikler elde edebilen sünek kırılma gösterir.
(2) Bükme performansı ve analizi:
Cam elyaf takviyeli epoksi reçine kompozit malzemelerin tek yönlü plakaları ve reçine döküm gövdeleri üzerinde üç nokta eğilme yorulma testleri gerçekleştirilmiştir.Sonuçlar, yorulma sürelerinin artmasıyla birlikte ikisinin bükülme sertliğinin azalmaya devam ettiğini gösterdi.Ancak cam elyaf takviyeli tek yönlü plakaların bükülme sertliği döküm gövdelere göre çok daha yüksekti ve bükülme sertliğindeki azalma hızı daha yavaştı.Zamanla çatlakların daha fazla yorulma süresi ortaya çıkması, cam elyafının matrisin bükülme performansı üzerinde artırılmış bir etkiye sahip olduğunu göstermektedir.
Cam elyafların kullanıma girmesi ve hacim oranının kademeli olarak artmasıyla birlikte kompozit malzemelerin bükülme mukavemeti de buna bağlı olarak artmaktadır.Elyaf hacim oranı %50 olduğunda bükülme mukavemeti en yüksek olur; bu da orijinal mukavemetten %21,3 daha yüksektir.Ancak fiber hacim oranı %80 olduğunda kompozit malzemelerin bükülme mukavemetinde önemli bir azalma görülür, bu da fibersiz numunenin mukavemetinden daha düşüktür.Genel olarak, malzemenin düşük mukavemetinin, yükün matris yoluyla fiberlere etkili bir şekilde aktarılmasını engelleyen iç mikro çatlaklar ve boşluklardan kaynaklanabileceğine ve dış kuvvetler altında mikro çatlakların hızla genişleyerek hatalar oluşturabileceğine ve sonuçta hasara neden olabileceğine inanılmaktadır. Bu cam elyaf kompozit malzemenin ara yüzey bağlanması esas olarak elyafları sarmak için yüksek sıcaklıklarda cam elyaf matrisinin viskoz akışına dayanır ve aşırı cam elyafları matrisin viskoz akışını büyük ölçüde engelleyerek aralarındaki sürekliliğe belirli bir derecede zarar verir. arayüzler.
(3) Penetrasyon direnci performansı:
Reaksiyon zırhının ön ve arka kısmında yüksek mukavemetli cam elyaf takviyeli kompozit malzemelerin kullanılması, geleneksel alaşımlı çeliğe kıyasla daha iyi nüfuz direncine sahiptir.Alaşımlı çelikle karşılaştırıldığında, patlayıcı reaksiyon zırhının ön ve arka tarafı için cam elyaf kompozit malzemeler, herhangi bir öldürme kabiliyeti olmadan, patlamadan sonra daha küçük kalıntı parçalara sahiptir ve patlayıcı reaksiyon zırhının ikincil öldürme etkisini kısmen ortadan kaldırabilir.
Gönderim zamanı: Kasım-07-2023
