Vergeleken met staal hebben glasvezelversterkte composietmaterialen een lichter materiaal en een dichtheid van minder dan een derde van die van staal.In termen van sterkte zullen de stalen staven echter, wanneer de spanning 400 MPa bereikt, vloeispanning ervaren, terwijl de treksterkte van glasvezelcomposietmaterialen 1000-2500 MPa kan bereiken.Vergeleken met traditionele metalen materialen hebben glasvezelcomposietmaterialen een heterogene structuur en duidelijke anisotropie, met complexere faalmechanismen.Experimenteel en theoretisch onderzoek onder verschillende soorten belastingen kan een alomvattend inzicht verschaffen in hun mechanische eigenschappen, vooral wanneer toegepast op gebieden als nationale defensie-uitrusting en ruimtevaart, waarvoor diepgaand onderzoek naar hun kenmerken en mechanische eigenschappen nodig is om aan hun behoeften op het gebied van de luchtvaart te voldoen. gebruiksomgeving.
Het volgende introduceert de mechanische eigenschappen en analyse na schade van glasvezelcomposietmaterialen, en biedt richtlijnen voor de toepassing van dit materiaal.
(1) Trekeigenschappen en analyse:
Uit onderzoek is gebleken dat de mechanische eigenschappen van glasvezelversterkte epoxyharscomposietmaterialen aantonen dat de treksterkte in de parallelle richting van het materiaal veel groter is dan die in de verticale richting van de vezel.Daarom moet bij praktisch gebruik de richting van de glasvezel zo consistent mogelijk worden gehouden met de trekrichting, waarbij de uitstekende trekeigenschappen volledig worden benut.Vergeleken met staal is de treksterkte aanzienlijk hoger, maar de dichtheid is veel lager dan die van staal.Het is duidelijk dat de uitgebreide mechanische eigenschappen van glasvezelcomposietmaterialen relatief hoog zijn.
Onderzoek heeft aangetoond dat het verhogen van de hoeveelheid glasvezel die aan thermoplastische composietmaterialen wordt toegevoegd, geleidelijk de treksterkte van het composietmateriaal vergroot.De belangrijkste reden is dat naarmate het glasvezelgehalte toeneemt, er meer glasvezels in het composietmateriaal aan externe krachten worden blootgesteld.Tegelijkertijd wordt door de toename van het aantal glasvezels de harsmatrix tussen de glasvezels dunner, wat gunstiger is voor de constructie van met glasvezel versterkte frames.Daarom zorgt de toename van het glasvezelgehalte ervoor dat er meer spanning wordt overgedragen van de hars naar de glasvezel in composietmaterialen onder externe belastingen, waardoor hun trekeigenschappen effectief worden verbeterd.
Onderzoek naar trekproeven van glasvezel-onverzadigde polyestercomposietmaterialen heeft aangetoond dat de faalwijze van glasvezelversterkte composietmaterialen de combinatie van falen van vezels en harsmatrix is door middel van scanning-elektronenmicroscopie van het trekgedeelte.Het breukoppervlak laat zien dat een groot aantal glasvezels uit de harsmatrix wordt getrokken op het trekgedeelte, en dat het oppervlak van de glasvezels die uit de harsmatrix worden getrokken glad en schoon is, met zeer weinig harsfragmenten die aan het oppervlak hechten. van de glasvezels, De prestatie is brosse breuk.Door de verbindingsinterface tussen glasvezels en hars te verbeteren, wordt het inbeddingsvermogen van de twee verbeterd.Op het trekgedeelte zijn de meeste matrixharsfragmenten met meer binding van glasvezels te zien.Verdere vergrotingswaarneming laat zien dat een groot aantal matrixhars zich hecht aan het oppervlak van de geëxtraheerde glasvezels en een kamachtige opstelling vertoont.Het breukoppervlak vertoont een ductiele breuk, waardoor betere mechanische eigenschappen kunnen worden bereikt.
(2) Buigprestaties en analyse:
Er werden driepuntsbuigvermoeidheidstests uitgevoerd op unidirectionele platen en harsgietlichamen van glasvezelversterkte epoxyharscomposietmaterialen.De resultaten toonden aan dat de buigstijfheid van de twee bleef afnemen naarmate de vermoeiingstijden toenamen.De buigstijfheid van glasvezelversterkte unidirectionele platen was echter veel hoger dan die van gietlichamen, en de afname van de buigstijfheid was langzamer.Er waren meer vermoeiingstijden van scheuren die in de loop van de tijd verschenen, wat aangeeft dat glasvezel een verbeterd effect heeft op de buigprestaties van de matrix.
Met de introductie van glasvezels en de geleidelijke toename van de volumefractie neemt ook de buigsterkte van composietmaterialen navenant toe.Wanneer de vezelvolumefractie 50% bedraagt, is de buigsterkte het hoogst, namelijk 21,3% hoger dan de oorspronkelijke sterkte.Wanneer de vezelvolumefractie echter 80% bedraagt, vertoont de buigsterkte van composietmaterialen een significante afname, die lager is dan de sterkte van het monster zonder vezel.Algemeen wordt aangenomen dat de lage sterkte van het materiaal te wijten kan zijn aan interne microscheuren en holtes die de effectieve overdracht van belasting door de matrix naar de vezels blokkeren, en dat microscheuren onder invloed van externe krachten snel uitzetten en fouten vormen, die uiteindelijk schade veroorzaken. grensvlakbinding van dit glasvezelcomposietmateriaal is voornamelijk afhankelijk van de viskeuze stroming van de glasvezelmatrix bij hoge temperaturen om de vezels te omwikkelen, en overmatige glasvezels belemmeren de viskeuze stroming van de matrix aanzienlijk, waardoor een zekere mate van schade aan de continuïteit tussen de interfaces.
(3) Prestaties van penetratieweerstand:
Het gebruik van glasvezelversterkte composietmaterialen met hoge sterkte voor het gezicht en de achterkant van reactiepantser heeft een betere penetratieweerstand vergeleken met traditioneel gelegeerd staal.Vergeleken met gelegeerd staal hebben glasvezelcomposietmaterialen voor de voorkant en achterkant van explosief reactiepantser kleinere restfragmenten na detonatie, zonder enig dodelijk vermogen, en kunnen ze het secundaire dodende effect van explosief reactiepantser gedeeltelijk elimineren.
Posttijd: 07-nov-2023
