Shisha tolali kompozit materiallarning ishlashi va tahlili

Po'lat bilan solishtirganda, shisha tolali kompozitsion materiallar engilroq materialga ega va zichligi po'latning uchdan bir qismidan kamroq.Biroq, kuch jihatidan, kuchlanish 400MPa ga yetganda, po'lat barlar hosil stressini boshdan kechiradi, shisha tolali kompozit materiallarning kuchlanish kuchi 1000-2500MPa ga yetishi mumkin.An'anaviy metall materiallar bilan taqqoslaganda, shisha tolali kompozit materiallar heterojen tuzilishga va aniq anizotropiyaga ega bo'lib, yanada murakkab buzilish mexanizmlariga ega.Har xil turdagi yuklar ostida eksperimental va nazariy tadqiqotlar, ayniqsa, milliy mudofaa uskunalari va aerokosmik sohalarda qo'llanilganda, ularning mexanik xususiyatlarini to'liq tushunish imkonini beradi, bu ularning xususiyatlari va mexanik xususiyatlari bo'yicha chuqur tadqiqotlarni talab qiladi. foydalanish muhiti.

Quyida shisha tolali kompozit materiallarning mexanik xususiyatlari va shikastlanishdan keyingi tahlillari keltirilgan bo'lib, ushbu materialni qo'llash bo'yicha ko'rsatmalar mavjud.

(1) Kuchlanish xususiyatlari va tahlili:

Tadqiqot shuni ko'rsatdiki, shisha tolali mustahkamlangan epoksi qatronli kompozit materiallarning mexanik xususiyatlari materialning parallel yo'nalishidagi kuchlanish kuchi tolaning vertikal yo'nalishiga qaraganda ancha katta ekanligini ko'rsatadi.Shuning uchun, amaliy foydalanishda, shisha tolaning yo'nalishi, uning mukammal valentlik xususiyatlaridan to'liq foydalangan holda, kuchlanish yo'nalishiga imkon qadar mos kelishi kerak.Po'lat bilan solishtirganda, kuchlanish kuchi sezilarli darajada yuqori, ammo zichlik po'latdan ancha past.Ko'rinib turibdiki, shisha tolali kompozit materiallarning keng qamrovli mexanik xususiyatlari nisbatan yuqori.

Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, termoplastik kompozit materiallarga qo'shilgan shisha tola miqdorini ko'paytirish kompozit materialning kuchlanish kuchini asta-sekin oshiradi.Buning asosiy sababi shundaki, shisha tola miqdori ortib borayotganligi sababli, kompozit materialdagi ko'proq shisha tolalar tashqi kuchlarga ta'sir qiladi.Shu bilan birga, shisha tolalar sonining ko'payishi tufayli shisha tolalar orasidagi qatronlar matritsasi ingichka bo'lib, shisha tolali mustahkamlangan ramkalar qurilishi uchun qulayroqdir.Shu sababli, shisha tolali tarkibning ko'payishi tashqi yuk ostida kompozit materiallarda qatrondan shisha tolaga ko'proq stress o'tkazilishiga olib keladi va ularning kuchlanish xususiyatlarini samarali ravishda yaxshilaydi.

Shisha tolali to'yinmagan polyester kompozit materiallarning valentlik sinovlari bo'yicha tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, shisha tolali mustahkamlangan kompozit materiallarning ishlamay qolish rejimi valentlik qismining elektron mikroskopini skanerlash orqali tolalar va qatronlar matritsasining kombinatsiyasi buzilishidir.Sinish yuzasi shuni ko'rsatadiki, tortishish qismida qatronlar matritsasidan ko'p miqdorda shisha tolalar chiqariladi va qatronlar matritsasidan chiqarilgan shisha tolalar yuzasi silliq va toza, sirtga juda oz miqdordagi qatron parchalari yopishadi. shisha tolalar, Ishlash mo'rt sinish hisoblanadi.Shisha tolalar va qatronlar o'rtasidagi aloqa interfeysini yaxshilash orqali ikkalasining joylashtirish qobiliyati yaxshilanadi.Uzatilish qismida shisha tolalar ko'proq bog'langan matritsali qatron bo'laklarining ko'pchiligini ko'rish mumkin.Keyinchalik kattalashtirishni kuzatish shuni ko'rsatadiki, olingan shisha tolalar yuzasida ko'p miqdordagi matritsali qatronlar bog'lanadi va taroqqa o'xshash tartibni taqdim etadi.Singan yuzasi egiluvchan sinishni ko'rsatadi, bu esa yaxshi mexanik xususiyatlarga ega bo'lishi mumkin.

196 qatronli GFRP ning valentlik qismining SEM fotosuratlari

GFRP kopolimer qatronining valentlik qismining SEM fotosuratlari

(2) Bükme ishlashi va tahlili:

Shisha tolali epoksi qatronli kompozit materiallarning bir tomonlama plitalari va qatronlar quyish korpuslarida uch nuqtali egilish charchoq sinovlari o'tkazildi.Natijalar shuni ko'rsatdiki, ikkalasining egilish qattiqligi charchoq vaqtlari ortishi bilan pasayishda davom etdi.Shu bilan birga, shisha tolali mustahkamlangan bir yo'nalishli plitalarning egilish qattiqligi quyma jismlarga qaraganda ancha yuqori edi va bükme qattiqligining pasayish tezligi sekinroq edi.Vaqt o'tishi bilan ko'proq charchoq vaqtlari paydo bo'lgan yoriqlar paydo bo'ldi, bu shisha tolaning matritsaning bükme ishlashiga ta'sir ko'rsatishini ko'rsatadi.

Shisha tolalarni kiritish va hajm ulushini bosqichma-bosqich oshirish bilan kompozit materiallarning egilish kuchi ham shunga mos ravishda ortadi.Elyaf hajmi ulushi 50% bo'lsa, uning egilish kuchi eng yuqori bo'ladi, bu asl quvvatdan 21,3% yuqori.Biroq, tolalar hajmi ulushi 80% bo'lsa, kompozit materiallarning egilish kuchi sezilarli pasayishni ko'rsatadi, bu tolasiz namunaning kuchidan pastdir.Umuman olganda, materialning past mustahkamligi ichki mikro yoriqlar va bo'shliqlar tufayli yukning matritsa orqali tolalarga samarali o'tkazilishiga to'sqinlik qilishi mumkin va tashqi kuchlar ta'sirida mikro yoriqlar tezda kengayib, nosozliklar hosil qiladi va natijada zararga olib keladi. Ushbu shisha tolali kompozit materialning interfeys bilan bog'lanishi asosan tolalarni o'rash uchun yuqori haroratlarda shisha tolali matritsaning yopishqoq oqimiga tayanadi va ortiqcha shisha tolalar matritsaning viskoz oqimiga katta to'sqinlik qiladi va ular orasidagi uzluksizlikka ma'lum darajada zarar etkazadi. interfeyslar.

(3) Penetratsion qarshilik ko'rsatkichi:

Reaksion zirhning yuzi va orqa qismi uchun yuqori quvvatli shisha tolali mustahkamlangan kompozit materiallardan foydalanish an'anaviy qotishma po'latga nisbatan yaxshiroq penetratsion qarshilikka ega.Qotishma po'lat bilan solishtirganda, portlovchi reaktsiya zirhlarining yuzi va orqa qismi uchun shisha tolali kompozit materiallar portlashdan keyin hech qanday o'ldirish qobiliyatiga ega bo'lmagan kichikroq qoldiq bo'laklarga ega va portlovchi reaktsiya zirhlarining ikkilamchi o'ldirish ta'sirini qisman yo'q qilishi mumkin.

 


Yuborilgan vaqt: 2023 yil 07-noyabr