Coileanadh agus Mion-sgrùdadh de Glass Fiber Composite Stuthan

An coimeas ri stàilinn, tha stuth nas aotroime aig stuthan co-cheangailte ri snàithleach glainne agus dùmhlachd nas lugha na trian den stuth stàilinn.Ach, a thaobh neart, nuair a ruigeas an cuideam 400MPa, gheibh na bàraichean stàilinn cuideam toraidh, agus faodaidh neart tensile stuthan co-dhèanta fiber glainne ruighinn 1000-2500MPa.An coimeas ri stuthan meatailt traidiseanta, tha structar ioma-ghnèitheach agus anisotropy follaiseach aig stuthan co-dhèanta fiber glainne, le dòighean fàilligeadh nas iom-fhillte.Faodaidh rannsachadh deuchainneach agus teòiridheach fo dhiofar sheòrsaichean luchdan tuigse fharsaing a thoirt seachad air na feartan meacanaigeach aca, gu sònraichte nuair a thèid an cur an sàs ann an raointean leithid uidheamachd dìon nàiseanta agus aerospace, a dh’ fheumas sgrùdadh domhainn air na feartan agus na feartan meacanaigeach aca gus coinneachadh ris na feumalachdan aca anns an àrainneachd cleachdaidh.

Tha na leanas a’ toirt a-steach feartan meacanaigeach agus mion-sgrùdadh milleadh post de stuthan co-dhèanta fiber glainne, a’ toirt seachad stiùireadh airson an stuth seo a chuir an sàs.

(1) Feartan tensile agus mion-sgrùdadh:

Tha rannsachadh air sealltainn gu bheil feartan meacanaigeach stuthan co-dhèanta roisinn epoxy ath-neartachadh snàithleach glainne a’ sealltainn gu bheil an neart tensile ann an taobh co-shìnte an stuth tòrr nas motha na an neart ann an stiùireadh dìreach an t-snàithleach.Mar sin, ann an cleachdadh practaigeach, bu chòir stiùireadh an snàithleach glainne a chumail cho cunbhalach ‘s a ghabhas leis an stiùireadh tensile, a’ cleachdadh na feartan tensile sàr-mhath aige.An coimeas ri stàilinn, tha an neart tensile gu math nas àirde, ach tha an dùmhlachd mòran nas ìsle na an stàilinn.Chithear sin, Tha na feartan meacanaigeach coileanta aig stuthan co-dhèanta fiber glainne gu ìre mhath àrd.

Tha rannsachadh air sealltainn gu bheil àrdachadh air an ìre de shnàithleach glainne a thèid a chur ri stuthan co-dhèanta thermoplastic a 'meudachadh mean air mhean neart tensile an stuth co-dhèanta.Is e am prìomh adhbhar, mar a bhios susbaint snàithleach glainne a’ dol am meud, gu bheil barrachd snàithleach glainne anns an stuth co-dhèanta fo smachd feachdan bhon taobh a-muigh.Aig an aon àm, mar thoradh air an àrdachadh anns an àireamh de snàithleach glainne, bidh am matrix resin eadar na snàithleach glainne a ’fàs nas taine, a tha nas freagarraiche airson frèaman ath-neartachadh snàithleach glainne a thogail.Mar sin, tha an àrdachadh ann an susbaint snàithleach glainne ag adhbhrachadh barrachd cuideam a bhith air a ghluasad bhon roisinn chun an snàithleach glainne ann an stuthan co-dhèanta fo luchdan a-muigh, a’ leasachadh na feartan tensile aca gu h-èifeachdach.

Tha rannsachadh air deuchainnean tensile de stuthan co-dhèanta polyester neo-shàthaichte le snàithleach glainne air sealltainn gur e am modh fàilligeadh de stuthan co-dhèanta ath-neartachadh snàithleach glainne am fàilligeadh measgachadh de snàithleach agus matrix roisinn tro bhith a’ sganadh microscopy dealanach den roinn tensile.Tha an uachdar briste a’ sealltainn gu bheil àireamh mhòr de shnàithleach glainne air an toirt a-mach às a’ mhaitrix roisinn air an roinn tensile, agus gu bheil uachdar nan snàithleach glainne a chaidh a tharraing a-mach às a’ mhaitrix roisinn rèidh agus glan, le glè bheag de mhìrean roisinn a’ cumail ris an uachdar. de na snàithleach glainne, Tha an coileanadh briste brisg.Le bhith ag adhartachadh an eadar-aghaidh ceangail eadar snàithleach glainne agus roisinn, tha comas an dà chuid air a neartachadh.Air an earrann tensile, chithear a’ mhòr-chuid de na mìrean roisinn matrix le barrachd ceangail de shnàithleach glainne.Tha tuilleadh sgrùdaidh meudachaidh a’ sealltainn gu bheil àireamh mhòr de bannan roisinn matrix air uachdar na snàithleach glainne a chaidh a thoirt a-mach agus a’ taisbeanadh rèiteachadh coltach ri cìr.Tha an uachdar briste a 'sealltainn bristeadh ductile, a dh'fhaodas feartan meacanaigeach nas fheàrr a choileanadh.

Dealbhan SEM den roinn tensile de GFRP de roisinn 196

Dealbhan SEM den roinn tensile de roisinn copolymer GFRP

(2) Coileanadh lùbadh agus mion-sgrùdadh:

Chaidh deuchainnean reamhar lùbadh trì puingean a dhèanamh air truinnsearan aon-stiùiridh agus cuirp tilgeadh roisinn de stuthan co-dhèanta roisinn epoxy ath-neartaichte le fiber glainne.Sheall na co-dhùnaidhean gun do lean stiffness lùbadh an dithis a’ dol sìos le àrdachadh ann an amannan sgìths.Ach, bha stiffness lùbadh lannan aon-stiùiridh neartaichte le snàithleach glainne mòran na b’ àirde na bha na cuirp tilgeadh, agus bha an ìre lùghdachaidh de stiffness lùbadh nas slaodaiche.Bha barrachd amannan sgìth de sgàinidhean a’ nochdadh thar ùine, a’ nochdadh gu bheil buaidh nas fheàrr aig snàithleach glainne air coileanadh cromadh a’ mhaitrix.

Le toirt a-steach snàithleach glainne agus àrdachadh mean air mhean ann am bloigh lìonaidh, bidh neart cromadh stuthan co-dhèanta cuideachd ag àrdachadh a rèir sin.Nuair a tha bloigh meud fiber 50%, is e an neart cromadh an ìre as àirde, a tha 21.3% nas àirde na an neart tùsail.Ach, nuair a tha bloigh tomhas-lìonaidh snàithleach 80%, tha neart cromadh stuthan co-dhèanta a ’nochdadh lùghdachadh mòr, a tha nas ìsle na neart an t-sampall gun fiber.Thathas a’ creidsinn sa chumantas, Dh’ fhaodadh neart ìosal an stuth a bhith mar thoradh air microcracks a-staigh agus beàrnan a ’cur bacadh air gluasad luchd gu h-èifeachdach tron ​​​​mhaitris gu na snàithleanan, agus fo fheachdan taobh a-muigh, bidh microcracks a’ leudachadh gu luath gus sgàinidhean a chruthachadh, aig a ’cheann thall ag adhbhrachadh milleadh. tha ceangal eadar-aghaidh den stuth co-dhèanta snàithleach glainne seo gu mòr an urra ri sruthadh slaodach a’ mhaitrix snàithleach glainne aig teòthachd àrd gus na snàithleanan a phasgadh, agus tha cus snàithleach glainne gu mòr a ’cur bacadh air sruthadh slaodach a’ mhaitrix, ag adhbhrachadh ìre sònraichte de mhilleadh air an leantainneachd eadar an eadar-aghaidh.

(3) Coileanadh an aghaidh treòrachaidh:

Tha cleachdadh stuthan co-dhèanta ath-neartachadh snàithleach glainne àrd-neart airson aghaidh is cùl armachd freagairt nas fheàrr an aghaidh treòrachaidh an taca ri stàilinn alloy traidiseanta.An coimeas ri stàilinn alloy, tha stuthan co-dhèanta snàithleach glainne airson aghaidh is cùl armachd ath-bhualadh spreadhaidh nas lugha de mhìrean air fhàgail às deidh spreadhadh, gun chomas marbhadh sam bith, agus faodaidh iad cuir às gu ìre buaidh marbhadh àrd-sgoile armachd freagairt spreadhaidh.

 


Ùine puist: Samhain-07-2023