Ve srovnání s ocelí mají kompozitní materiály vyztužené skelnými vlákny lehčí materiál a hustotu menší než jednu třetinu hustoty oceli.Pokud však jde o pevnost, když napětí dosáhne 400 MPa, ocelové tyče budou vystaveny namáhání na průtažnosti, zatímco pevnost v tahu kompozitních materiálů ze skleněných vláken může dosáhnout 1000-2500 MPa.Ve srovnání s tradičními kovovými materiály mají kompozitní materiály ze skleněných vláken heterogenní strukturu a zjevnou anizotropii se složitějšími mechanismy selhání.Experimentální a teoretický výzkum při různých typech zatížení může poskytnout komplexní pochopení jejich mechanických vlastností, zejména při použití v oblastech, jako je vybavení národní obrany a letectví, což vyžaduje hloubkový výzkum jejich charakteristik a mechanických vlastností, aby byly splněny jejich potřeby v prostředí použití.
Následující část představuje mechanické vlastnosti a analýzu po poškození kompozitních materiálů se skleněnými vlákny a poskytuje návod pro aplikaci tohoto materiálu.
(1) Tahové vlastnosti a analýza:
Výzkum ukázal, že mechanické vlastnosti kompozitních materiálů z epoxidové pryskyřice vyztužených skleněnými vlákny ukazují, že pevnost v tahu v paralelním směru materiálu je mnohem větší než ve vertikálním směru vlákna.Proto by při praktickém použití měl být směr skleněného vlákna udržován pokud možno konzistentní se směrem tahu, plně využívat jeho vynikajících vlastností v tahu.Ve srovnání s ocelí je pevnost v tahu výrazně vyšší, ale hustota je mnohem nižší než u oceli.Je vidět, že komplexní mechanické vlastnosti kompozitních materiálů ze skleněných vláken jsou relativně vysoké.
Výzkum ukázal, že zvyšování množství skleněných vláken přidávaných do termoplastických kompozitních materiálů postupně zvyšuje pevnost v tahu kompozitního materiálu.Hlavním důvodem je to, že s rostoucím obsahem skleněných vláken je více skleněných vláken v kompozitním materiálu vystaveno vnějším silám.Současně se v důsledku nárůstu počtu skleněných vláken pryskyřičná matrice mezi skleněnými vlákny ztenčuje, což je příznivější pro konstrukci rámů vyztužených skleněnými vlákny.Zvýšení obsahu skleněných vláken proto způsobuje přenos většího napětí z pryskyřice na skleněné vlákno v kompozitních materiálech při vnějším zatížení, což účinně zlepšuje jejich tahové vlastnosti.
Výzkum tahových zkoušek nenasycených polyesterových kompozitních materiálů skelnými vlákny ukázal, že způsob porušení kompozitních materiálů vyztužených skleněnými vlákny je kombinací porušení vláken a pryskyřičné matrice pomocí rastrovací elektronové mikroskopie tahové části.Povrch lomu ukazuje, že z pryskyřičné matrice je na tahové části vytaženo velké množství skleněných vláken a povrch skelných vláken vytažených z pryskyřičné matrice je hladký a čistý, s velmi malým počtem úlomků pryskyřice ulpívajících na povrchu skleněných vláken, Výkon je křehký lom.Zlepšením spojovacího rozhraní mezi skleněnými vlákny a pryskyřicí je zlepšena schopnost zalévání obou.Na tahovém řezu je vidět většina úlomků matricové pryskyřice s větší vazbou skleněných vláken.Další pozorování ve zvětšení ukazuje, že velké množství matricové pryskyřice se váže na povrch extrahovaných skleněných vláken a představuje hřebenovité uspořádání.Lomová plocha vykazuje tvárný lom, čímž lze dosáhnout lepších mechanických vlastností.
(2) Výkon a analýza ohybu:
Tříbodové zkoušky únavy v ohybu byly provedeny na jednosměrných deskách a pryskyřičných odlévaných tělesech z kompozitních materiálů z epoxidové pryskyřice vyztužených skelnými vlákny.Výsledky ukázaly, že ohybová tuhost těchto dvou se dále snižovala se zvyšující se dobou únavy.Nicméně tuhost v ohybu jednosměrných desek vyztužených skleněnými vlákny byla mnohem vyšší než u odlévaných těles a rychlost poklesu tuhosti v ohybu byla pomalejší.V průběhu času se objevilo více únavových časů trhlin, což naznačuje, že skleněné vlákno má zvýšený účinek na ohybový výkon matrice.
Se zaváděním skleněných vláken a postupným zvyšováním objemového podílu se odpovídajícím způsobem zvyšuje i pevnost v ohybu kompozitních materiálů.Když je objemový podíl vlákna 50 %, je jeho pevnost v ohybu nejvyšší, což je o 21,3 % vyšší než původní pevnost.Když je však objemový podíl vlákna 80 %, pevnost v ohybu kompozitních materiálů vykazuje výrazný pokles, který je nižší než pevnost vzorku bez vlákna.Obecně se má za to, že Nízká pevnost materiálu může být způsobena vnitřními mikrotrhlinami a dutinami, které blokují efektivní přenos zatížení přes matrici na vlákna, a pod vnějšími silami se mikrotrhliny rychle rozšiřují a vytvářejí chyby, které nakonec způsobují poškození. spojování rozhraní tohoto kompozitního materiálu ze skleněných vláken závisí hlavně na viskózním toku matrice ze skleněných vláken při vysokých teplotách k obalení vláken a nadměrná skleněná vlákna značně brání viskóznímu toku matrice, což způsobuje určitý stupeň poškození kontinuity mezi rozhraní.
(3) Odolnost proti průrazu:
Použití vysoce pevných kompozitních materiálů vyztužených skleněnými vlákny pro přední a zadní stranu reakčního pancíře má lepší odolnost proti průniku ve srovnání s tradiční legovanou ocelí.Ve srovnání s legovanou ocelí mají kompozitní materiály ze skelných vláken pro lícní a zadní stranu pancíře s výbušnou reakcí menší zbytkové úlomky po detonaci bez jakékoli schopnosti zabíjení a mohou částečně eliminovat sekundární zabíjející účinek pancíře s výbušnou reakcí.
Čas odeslání: List-07-2023
