Palyginti su plienu, stiklo pluoštu sustiprintos kompozitinės medžiagos yra lengvesnės, o tankis mažesnis nei trečdalis plieno.Tačiau, kalbant apie stiprumą, kai įtempis pasiekia 400 MPa, plieniniai strypai patirs takumo įtempį, o stiklo pluošto kompozitinių medžiagų atsparumas tempimui gali siekti 1000–2500 MPa.Palyginti su tradicinėmis metalinėmis medžiagomis, stiklo pluošto kompozitinės medžiagos turi nevienalytę struktūrą ir akivaizdžią anizotropiją, o gedimo mechanizmai yra sudėtingesni.Eksperimentiniai ir teoriniai įvairių tipų apkrovų tyrimai gali padėti visapusiškai suprasti jų mechanines savybes, ypač kai jie taikomi tokiose srityse kaip krašto apsaugos įranga ir kosmosas, todėl reikia nuodugniai ištirti jų charakteristikas ir mechanines savybes, kad būtų patenkinti jų poreikiai naudojimo aplinka.
Toliau pateikiamos stiklo pluošto kompozitinių medžiagų mechaninės savybės ir analizė po pažeidimų, pateikiamos šios medžiagos taikymo gairės.
(1) Tempimo savybės ir analizė:
Tyrimai parodė, kad stiklo pluoštu sustiprintų epoksidinės dervos kompozitinių medžiagų mechaninės savybės rodo, kad atsparumas tempimui lygiagrečia medžiagos kryptimi yra daug didesnis nei vertikalia pluošto kryptimi.Todėl praktiškai stiklo pluošto kryptis turėtų būti kuo labiau suderinta su tempimo kryptimi, visiškai išnaudojant jo puikias tempimo savybes.Palyginti su plienu, tempiamasis stipris yra žymiai didesnis, tačiau tankis yra daug mažesnis nei plieno.Galima pastebėti, kad išsamios stiklo pluošto kompozitinių medžiagų mechaninės savybės yra gana aukštos.
Tyrimai parodė, kad padidinus stiklo pluošto kiekį, pridedamą prie termoplastinių kompozitinių medžiagų, palaipsniui didėja kompozicinės medžiagos atsparumas tempimui.Pagrindinė priežastis yra ta, kad didėjant stiklo pluošto kiekiui, daugiau stiklo pluoštų kompozitinėje medžiagoje yra veikiami išorinių jėgų.Tuo pačiu metu, padidėjus stiklo pluoštų skaičiui, tarp stiklo pluoštų esanti dervos matrica plonėja, o tai yra palankesnė stiklo pluoštu sustiprintų rėmų konstrukcijai.Todėl dėl padidėjusio stiklo pluošto kiekio kompozitinėse medžiagose, veikiant išorinėms apkrovoms, daugiau įtempių perduodama iš dervos į stiklo pluoštą, efektyviai pagerinant jų tempimo savybes.
Stiklo pluošto nesočiųjų poliesterio kompozitinių medžiagų tempimo bandymų tyrimai parodė, kad stiklo pluoštu sustiprintų kompozitinių medžiagų gedimo būdas yra pluošto ir dervos matricos derinys, naudojant skenuojančią tempimo pjūvio elektroninę mikroskopiją.Lūžimo paviršius rodo, kad iš dervos matricos tempiamojoje dalyje yra ištraukta daug stiklo pluoštų, o iš dervos matricos ištraukto stiklo pluošto paviršius yra lygus ir švarus, o prie paviršiaus prilipo labai mažai dervos fragmentų. stiklo pluošto, veikimas yra trapus lūžis.Pagerinus jungties sąsają tarp stiklo pluošto ir dervos, pagerėja jų abiejų įterpimo galimybė.Tempiamojoje dalyje matyti dauguma matricinių dervos fragmentų, labiau surišančių stiklo pluoštą.Tolesnis padidinimo stebėjimas rodo, kad daug matricinių dervų jungiasi prie išgautų stiklo pluoštų paviršiaus ir yra šukos panašaus išdėstymo.Lūžio paviršius pasižymi plastišku lūžiu, todėl galima pasiekti geresnes mechanines savybes.
(2) Lenkimo našumas ir analizė:
Trijų taškų lenkimo nuovargio bandymai buvo atlikti su stiklo pluoštu sustiprintų epoksidinės dervos kompozitinių medžiagų vienakrypčių plokščių ir liejimo korpusų.Rezultatai parodė, kad didėjant nuovargio laikui, abiejų lenkimo standumas ir toliau mažėjo.Tačiau stiklo pluoštu armuotų vienakrypčių plokščių lenkimo standumas buvo daug didesnis nei lietinių korpusų, o lenkimo standumo mažėjimo greitis buvo lėtesnis.Laikui bėgant atsirado daugiau įtrūkimų nuo nuovargio, o tai rodo, kad stiklo pluoštas turi didesnį poveikį matricos lenkimui.
Pradėjus naudoti stiklo pluoštą ir palaipsniui didinant tūrio dalį, atitinkamai didėja ir kompozitinių medžiagų stiprumas lenkti.Kai pluošto tūrio dalis yra 50%, jo stipris lenkiant yra didžiausias, o tai yra 21,3% didesnis nei pradinis stiprumas.Tačiau kai pluošto tūrio dalis yra 80%, kompozitinių medžiagų stipris lenkiant žymiai sumažėja, o tai yra mažesnis nei mėginio be pluošto stiprumas.Paprastai manoma, kad mažas medžiagos stiprumas gali būti dėl vidinių mikroįtrūkimų ir tuštumų, trukdančių efektyviai perkelti apkrovą per matricą į pluoštus, o veikiant išorinėms jėgoms, mikroįtrūkimai greitai plečiasi, sudarydami gedimus ir galiausiai padarydami žalą. Šios stiklo pluošto kompozitinės medžiagos sąsajos sujungimas daugiausia priklauso nuo klampaus stiklo pluošto matricos srauto esant aukštai temperatūrai, kad pluoštas būtų apvyniotas, o per didelis stiklo pluoštas labai trukdo klampiam matricos tekėjimui, sukeldamas tam tikrą žalą tęstinumui tarp sąsajas.
(3) Atsparumas prasiskverbimui:
Didelio stiprumo stiklo pluoštu sustiprintų kompozitinių medžiagų naudojimas reakcinio šarvų priekyje ir gale turi geresnį atsparumą įsiskverbimui, palyginti su tradiciniu legiruotu plienu.Palyginti su legiruotu plienu, stiklo pluošto kompozicinės medžiagos, skirtos sprogstamųjų reakcinių šarvų priekyje ir gale, po detonacijos turi mažesnius likutinius fragmentus, be jokių žudymo galimybių ir gali iš dalies pašalinti antrinį sprogstamųjų reakcinių šarvų žudymą.
Paskelbimo laikas: 2023-11-07
