У параўнанні са сталлю кампазітныя матэрыялы, армаваныя шкловалакном, маюць больш лёгкі матэрыял і шчыльнасць менш за адну траціну шчыльнасці сталі.Аднак з пункту гледжання трываласці, калі напружанне дасягае 400 МПа, сталёвыя пруты будуць адчуваць мяжу цякучасці, у той час як трываласць на разрыў кампазіцыйных матэрыялаў са шкловалакна можа дасягаць 1000-2500 МПа.У параўнанні з традыцыйнымі металічнымі матэрыяламі кампазітныя матэрыялы са шкловалакна маюць неаднародную структуру і відавочную анізатрапію з больш складанымі механізмамі разбурэння.Эксперыментальныя і тэарэтычныя даследаванні пры розных тыпах нагрузак могуць даць поўнае разуменне іх механічных уласцівасцей, асабліва пры прымяненні ў такіх галінах, як абсталяванне нацыянальнай абароны і аэракасмічная прамысловасць, што патрабуе глыбокіх даследаванняў іх характарыстык і механічных уласцівасцей для задавальнення іх патрэб у асяроддзе выкарыстання.
(1) Уласцівасці пры расцяжэнні і аналіз:
Даследаванні паказалі, што механічныя ўласцівасці кампазітных матэрыялаў з эпаксіднай смалы, армаваных шкловалакном, паказваюць, што трываласць на разрыў у паралельным кірунку матэрыялу значна большая, чым у вертыкальным кірунку валакна.Такім чынам, пры практычным выкарыстанні кірунак шкловалакна павінен максімальна адпавядаць напрамку расцяжэння, у поўнай меры выкарыстоўваючы яго выдатныя ўласцівасці пры расцяжэнні.
Даследаванне паказала, што павелічэнне колькасці шкловалакна, дададзенага ў тэрмапластычныя кампазітныя матэрыялы, паступова павялічвае трываласць кампазітнага матэрыялу на разрыў.Асноўная прычына ў тым, што па меры павелічэння ўтрымання шкловалакна ўсё больш шкловалакна ў кампазітным матэрыяле падвяргаецца ўздзеянню знешніх сіл.У той жа час, з-за павелічэння колькасці шкляных валокнаў, матрыца смалы паміж шклянымі валокнамі становіцца танчэй, што больш спрыяе канструкцыі рам, армаваных шкловалакном.Такім чынам, павелічэнне ўтрымання шкловалакна прыводзіць да перадачы большага напружання ад смалы да шкловалакна ў кампазітных матэрыялах пад знешнімі нагрузкамі, эфектыўна паляпшаючы іх уласцівасці пры расцяжэнні.
Даследаванне выпрабаванняў на расцяжэнне ненасычаных поліэфірных кампазіцыйных матэрыялаў са шкловалакна паказала, што спосабам разбурэння армаваных шкловалакном кампазіцыйных матэрыялаў з'яўляецца камбінаванае разбурэнне валокнаў і смалянай матрыцы з дапамогай сканіруючай электроннай мікраскапіі секцыі расцяжэння.Паверхня разлому паказвае, што вялікая колькасць шкляных валокнаў вырываецца з матрыцы смалы на ўчастку расцяжэння, а паверхня шкляных валокнаў, выцягнутых з матрыцы смалы, гладкая і чыстая, з вельмі невялікай колькасцю фрагментаў смалы, якія прыліплі да паверхні. З шкляных валокнаў прадукцыйнасць далікатны пералом.Удасканальваючы інтэрфейс падлучэння паміж шклянымі валокнамі і смалой, магчымасці ўкаранення абодвух павялічваецца.На разрэзе расцяжэння можна ўбачыць большасць фрагментаў смалы матрыцы з большай сувяззю шкляных валокнаў.Далейшае назіранне пры павелічэнні паказвае, што вялікая колькасць матрычнай смалы злучаецца на паверхні вынятых шкляных валокнаў і ўяўляе сабой грабянец.Паверхню пералому паказвае пластычны пералом, які можа дасягнуць лепшых механічных уласцівасцей.
(2) Выцягванне прадукцыйнасці і аналізу:
Выпрабаванні на стомленасць пры трохкропкавым выгібе праводзіліся на аднанакіраваных пласцінах і пластмасавых адліўках з кампазіцыйных матэрыялаў на эпаксіднай смале, армаваных шкловалакном.Вынікі паказалі, што калянасць выгібу двух працягвала памяншацца з павелічэннем часу стомленасці.Аднак калянасць на выгіб аднанакіраваных пласцін, армаваных шкловалакном, была значна вышэйшай, чым у адлівак, і хуткасць зніжэння калянасці на выгіб была больш павольнай.Было больш часу стомленасці расколін, якія з'яўляюцца з цягам часу, што паказвае на тое, што шкловалакно мае павышаны ўплыў на характарыстыкі выгібу матрыцы.
З увядзеннем шкловалакна і паступовым павелічэннем аб'ёмнай долі адпаведна ўзрастае і трываласць на выгіб кампазітных матэрыялаў.Калі фракцыя аб'ёму валакна складае 50%, яго трываласць на выгіб самая высокая, што на 21,3% вышэй, чым першапачатковая трываласць.Аднак, калі аб'ёмная доля валакна складае 80%, трываласць на выгіб кампазітных матэрыялаў паказвае значнае зніжэнне, якое ніжэй, чым трываласць ўзору без валакна.Звычайна лічыцца, што нізкая трываласць матэрыялу можа быць звязана з унутранымі мікротрэшчынамі і пустэчамі, якія блакуюць эфектыўную перадачу нагрузкі праз матрыцу на валокны, і пад уздзеяннем знешніх сіл мікротрэшчыны хутка пашыраюцца, утвараючы разломы, што ў канчатковым выніку выклікае пашкоджанне. склейванне інтэрфейсу гэтага кампазітнага матэрыялу са шкловалакна ў асноўным абапіраецца на вязкую плынь матрыцы шкловалакна пры высокіх тэмпературах для абкручвання валокнаў, а празмерная колькасць шкляных валокнаў значна перашкаджае вязкай плыні матрыцы, выклікаючы пэўную ступень пашкоджання бесперапыннасці паміж the interfaces.
(3) Прадукцыйнасць устойлівасці да пранікнення:
Выкарыстанне высокатрывалых кампазітных матэрыялаў, армаваных шкловалакном, для асабовай і задняй часткі рэактыўнай броні мае лепшую прабіўную стойкасць у параўнанні з традыцыйнай легаванай сталлю.У параўнанні з легаванай сталлю, кампазітныя матэрыялы са шкловалакна для асабовай і задняй часткі броні супраць выбуховага рэчыва маюць меншыя аскепкі пасля дэтанацыі, без якой-небудзь забойнай здольнасці, і могуць часткова ліквідаваць другасны эфект забойства броні супраць выбуховага дзеяння.
Час публікацыі: 7 лістапада 2023 г
