Перформансе и анализа композитних материјала од стаклених влакана

У поређењу са челиком, композитни материјали ојачани стакленим влакнима имају лакши материјал и густину мању од једне трећине густине челика.Међутим, у погледу чврстоће, када напон достигне 400МПа, челичне шипке ће доживети напон течења, док затезна чврстоћа композитних материјала од стаклених влакана може да достигне 1000-2500МПа.У поређењу са традиционалним металним материјалима, композитни материјали од стаклених влакана имају хетерогену структуру и очигледну анизотропију, са сложенијим механизмима квара.Експериментална и теоријска истраживања под различитим типовима оптерећења могу пружити свеобухватно разумевање њихових механичких својстава, посебно када се примењују у областима као што су опрема националне одбране и ваздухопловство, што захтева дубинско истраживање њихових карактеристика и механичких својстава како би се задовољиле њихове потребе у окружење коришћења.

Следеће представља анализу механичких својстава и после оштећења композитних материјала од стаклених влакана, пружајући смернице за примену овог материјала.

(1) Затезна својства и анализа:

Истраживања су показала да механичка својства композитних материјала од епоксидне смоле ојачане стакленим влакнима показују да је затезна чврстоћа у паралелном правцу материјала много већа од оне у вертикалном смеру влакана.Због тога, у практичној употреби, правац стаклених влакана треба да буде што је могуће доследнији смеру затезања, у потпуности користећи његова одлична својства затезања.У поређењу са челиком, затезна чврстоћа је знатно већа, али је густина много мања од челика.Може се видети да су свеобухватна механичка својства композитних материјала од стаклених влакана релативно висока.

Истраживања су показала да повећање количине стаклених влакана која се додају термопластичним композитним материјалима постепено повећава затезну чврстоћу композитног материјала.Главни разлог је тај што како се садржај стаклених влакана повећава, више стаклених влакана у композитном материјалу је изложено спољним силама.Истовремено, услед повећања броја стаклених влакана, смолна матрица између стаклених влакана постаје тања, што је погодније за конструкцију оквира ојачаних стакленим влакнима.Због тога, повећање садржаја стаклених влакана узрокује преношење већег напрезања са смоле на стаклена влакна у композитним материјалима под спољним оптерећењима, ефикасно побољшавајући њихова својства затезања.

Истраживање затезних испитивања незасићених полиестерских композитних материјала стакленим влакнима показало је да је начин квара композитних материјала ојачаних стакленим влакнима комбиновани квар влакана и матрице смоле путем скенирајуће електронске микроскопије затезног пресека.Површина лома показује да је велики број стаклених влакана извучен из матрикса смоле на затезном делу, а површина стаклених влакана извучена из матрице смоле је глатка и чиста, са врло мало фрагмената смоле који се пријања за површину. стаклених влакана, перформансе су крхки лом.Побољшањем интерфејса везе између стаклених влакана и смоле, побољшава се способност уградње ова два.На затезном пресеку се може видети већина фрагмената матричне смоле са више везивања стаклених влакана.Даље посматрање увећања показује да се велики број матричне смоле везује на површини екстрахованих стаклених влакана и представља чешљаст распоред.Површина лома показује дуктилни лом, чиме се могу постићи боља механичка својства.

(2) Перформансе савијања и анализа:

Испитивања замора при савијању у три тачке су спроведена на једносмерним плочама и телима за ливење од смоле од композитних материјала од епоксидне смоле ојачане стакленим влакнима.Резултати су показали да је крутост на савијање ова два наставила да опада са повећањем времена замора.Међутим, крутост на савијање једносмерних плоча ојачаних стакленим влакнима била је много већа него код тела за ливење, а стопа смањења крутости на савијање је била спорија.Било је више времена замора када су се појавиле пукотине током времена, што указује да стаклена влакна имају побољшани ефекат на перформансе савијања матрице.

Са увођењем стаклених влакана и постепеним повећањем запреминског удела, сходно се повећава и чврстоћа на савијање композитних материјала.Када је запремински удео влакана 50%, његова чврстоћа на савијање је највећа, што је 21,3% више од првобитне чврстоће.Међутим, када је запремински удео влакана 80%, чврстоћа на савијање композитних материјала показује значајно смањење, што је ниже од чврстоће узорка без влакана.Уопштено се верује да, мала чврстоћа материјала може бити последица унутрашњих микропукотина и шупљина које блокирају ефикасан пренос оптерећења кроз матрикс на влакна, а под спољним силама, микропукотине се брзо шире и формирају грешке, на крају узрокујући оштећења. везивање интерфејса овог композитног материјала од стаклених влакана углавном се ослања на вискозни ток матрице од стаклених влакана на високим температурама да омота влакна, а прекомерна стаклена влакна у великој мери ометају вискозни проток матрице, узрокујући одређени степен оштећења континуитета између интерфејси.

(3) Перформансе отпорности на пенетрацију:

Употреба композитних материјала ојачаних стакленим влакнима високе чврстоће за предњи и задњи део реакционог оклопа има бољу отпорност на продирање у поређењу са традиционалним легираним челиком.У поређењу са легираним челиком, композитни материјали од стаклених влакана за лице и полеђину експлозивног реакционог оклопа имају мање заостале фрагменте након детонације, без икакве способности убијања, и могу делимично елиминисати секундарни ефекат убијања експлозивног реакционог оклопа.