Salīdzinot ar tēraudu, stikla šķiedras pastiprinātiem kompozītmateriāliem ir vieglāks materiāls un blīvums ir mazāks par vienu trešdaļu no tērauda blīvuma.Tomēr stiprības ziņā, kad spriegums sasniedz 400 MPa, tērauda stieņi piedzīvos tecēšanas spriegumu, savukārt stikla šķiedras kompozītmateriālu stiepes izturība var sasniegt 1000-2500 MPa.Salīdzinot ar tradicionālajiem metāla materiāliem, stikla šķiedras kompozītmateriāliem ir neviendabīga struktūra un acīmredzama anizotropija ar sarežģītākiem atteices mehānismiem.Eksperimentālie un teorētiskie pētījumi pie dažāda veida slodzēm var sniegt visaptverošu izpratni par to mehāniskajām īpašībām, jo īpaši, ja tos izmanto tādās jomās kā valsts aizsardzības aprīkojums un kosmiskā aviācija, kas prasa padziļinātu izpēti par to īpašībām un mehāniskajām īpašībām, lai apmierinātu to vajadzības. lietošanas vide.
Tālāk ir sniegta informācija par stikla šķiedras kompozītmateriālu mehāniskajām īpašībām un pēcbojājumu analīzi, sniedzot norādījumus par šī materiāla pielietojumu.
(1) Stiepes īpašības un analīze:
Pētījumi liecina, ka ar stikla šķiedru pastiprinātu epoksīdsveķu kompozītmateriālu mehāniskās īpašības liecina, ka stiepes izturība materiāla paralēlajā virzienā ir daudz lielāka nekā šķiedras vertikālajā virzienā.Tāpēc praktiskā lietošanā stikla šķiedras virziens ir jāsaglabā pēc iespējas atbilstošāks stiepes virzienam, pilnībā izmantojot tās lieliskās stiepes īpašības.Salīdzinot ar tēraudu, stiepes izturība ir ievērojami augstāka, bet blīvums ir daudz mazāks nekā tēraudam.Var redzēt, ka stikla šķiedras kompozītmateriālu visaptverošās mehāniskās īpašības ir salīdzinoši augstas.
Pētījumi liecina, ka, palielinot termoplastiskajiem kompozītmateriāliem pievienotās stikla šķiedras daudzumu, pakāpeniski palielinās kompozītmateriāla stiepes izturība.Galvenais iemesls ir tas, ka, palielinoties stikla šķiedras saturam, vairāk stikla šķiedru kompozītmateriālā tiek pakļauti ārējiem spēkiem.Tajā pašā laikā, palielinoties stikla šķiedru skaitam, sveķu matrica starp stikla šķiedrām kļūst plānāka, kas ir labvēlīgāka stikla šķiedras pastiprinātu rāmju konstrukcijai.Tāpēc stikla šķiedras satura palielināšanās rada lielāku spriedzi, kas tiek pārnesta no sveķiem uz stikla šķiedru kompozītmateriālos ārējas slodzes ietekmē, efektīvi uzlabojot to stiepes īpašības.
Pētījumi par stikla šķiedras nepiesātināto poliestera kompozītmateriālu stiepes testiem ir parādījuši, ka stikla šķiedras pastiprinātu kompozītmateriālu bojājuma veids ir šķiedru un sveķu matricas kombinācijas bojājums, izmantojot stiepes sekcijas skenējošu elektronu mikroskopiju.Lūzuma virsma parāda, ka stiepes daļā no sveķu matricas tiek izvilkts liels skaits stikla šķiedru, un no sveķu matricas izvilkto stikla šķiedru virsma ir gluda un tīra, pie virsmas pielīp ļoti maz sveķu fragmentu. no stikla šķiedrām, sniegums ir trausls lūzums.Uzlabojot savienojuma saskarni starp stikla šķiedrām un sveķiem, tiek uzlabota abu iegulšanas spēja.Stiepes daļā var redzēt lielāko daļu matricas sveķu fragmentu ar lielāku stikla šķiedru saķeri.Papildu palielinājuma novērojumi liecina, ka liels skaits matricas sveķu saistās uz ekstrahēto stikla šķiedru virsmas un rada ķemmei līdzīgu izkārtojumu.Lūzuma virsma parāda kaļamu lūzumu, kas var sasniegt labākas mehāniskās īpašības.
(2) Liekšanas veiktspēja un analīze:
Trīs punktu lieces noguruma testi tika veikti ar stikla šķiedras pastiprinātu epoksīdsveķu kompozītmateriālu vienvirziena plāksnēm un sveķu liešanas korpusiem.Rezultāti parādīja, ka abu lieces stīvums turpināja samazināties, palielinoties noguruma laikam.Tomēr ar stikla šķiedru pastiprinātu vienvirziena plākšņu lieces stingrība bija daudz augstāka nekā liešanas korpusiem, un lieces stingrības samazināšanās ātrums bija lēnāks.Laika gaitā parādījās biežāki noguruma laiki, kad parādījās plaisas, kas norāda, ka stikla šķiedrai ir uzlabota ietekme uz matricas lieces veiktspēju.
Ieviešot stikla šķiedras un pakāpeniski palielinot tilpuma daļu, attiecīgi palielinās arī kompozītmateriālu lieces izturība.Ja šķiedras tilpuma daļa ir 50%, tās lieces izturība ir visaugstākā, kas ir par 21,3% lielāka nekā sākotnējā izturība.Taču, ja šķiedras tilpuma daļa ir 80%, kompozītmateriālu lieces izturība uzrāda būtisku samazināšanos, kas ir zemāka par parauga izturību bez šķiedras.Parasti tiek uzskatīts, ka materiāla zemā izturība var būt saistīta ar iekšējām mikroplaisām un tukšumiem, kas bloķē efektīvu slodzes pārnešanu caur matricu uz šķiedrām, un ārēju spēku ietekmē mikroplaisas ātri izplešas, veidojot defektus, galu galā radot bojājumus. šī stikla šķiedras kompozītmateriāla saskarnes savienošana galvenokārt ir atkarīga no stikla šķiedras matricas viskozās plūsmas augstās temperatūrās, lai iesaiņotu šķiedras, un pārmērīga stikla šķiedra ievērojami kavē matricas viskozo plūsmu, radot zināmu bojājumu nepārtrauktībai starp saskarnes.
(3) Iespiešanās pretestības veiktspēja:
Augstas stiprības stikla šķiedru pastiprinātu kompozītmateriālu izmantošanai reakcijas bruņu priekšpusē un aizmugurē ir labāka iespiešanās pretestība salīdzinājumā ar tradicionālo leģēto tēraudu.Salīdzinot ar leģēto tēraudu, stikla šķiedras kompozītmateriāliem sprādzienbīstamu reakcijas bruņu priekšējai un aizmugurējai daļai pēc detonācijas ir mazāki atlikušie fragmenti, bez jebkādas nogalināšanas spējas, un tie var daļēji novērst sprādzienbīstamas reakcijas bruņu sekundāro nogalināšanas efektu.
Izlikšanas laiks: 07. novembris 2023
