Айнек буласынан жасалган композиттик материалдардын аткарылышы жана анализи

Болот менен салыштырганда, айнек буласы менен бекемделген композиттик материалдар жеңилирээк материалга жана болоттун үчтөн биринен азыраак тыгыздыкка ээ.Бирок, күч жагынан, стресс 400МПа жеткенде, болоттон жасалган темирлер түшүмдүүлүк стрессине дуушар болот, ал эми айнек буласынан жасалган композиттик материалдардын созуу күчү 1000-2500МПа жетиши мүмкүн.Салттуу металл материалдары менен салыштырганда, айнек булалуу композиттик материалдар гетерогендүү түзүлүшкө жана айкын анизотропияга ээ, татаал иштебей калуу механизмдери бар.Жүктөрдүн ар кандай түрлөрү боюнча эксперименталдык жана теориялык изилдөөлөр алардын механикалык касиеттерин ар тараптуу түшүнүүнү камсыздай алат, айрыкча улуттук коргонуу жабдуулары жана аэрокосмостук тармактарда колдонулганда, бул алардын өзгөчөлүктөрүн жана механикалык касиеттерин терең изилдөөнү талап кылат. колдонуу чөйрөсү.

Төмөндө айнек буласынан жасалган композиттик материалдардын механикалык касиеттери жана зыяндан кийинки анализи киргизилип, бул материалды колдонуу боюнча көрсөтмөлөр берилет.

(1) Тартуу касиеттери жана анализи:

Изилдөөлөр көрсөткөндөй, айнек буласы менен бекемделген эпоксиддүү чайырдан жасалган композиттик материалдардын механикалык касиеттери материалдын параллелдүү багытындагы созуу күчү була вертикалдык багытындагыга караганда алда канча көп экенин көрсөтүп турат.Ошондуктан, практикалык колдонууда, айнек буласынын багыты анын эң сонун чыңалуу касиеттерин толук пайдаланып, чыңалуу багытына мүмкүн болушунча шайкеш болушу керек.болот менен салыштырганда, чыңалуу күч бир кыйла жогору, бирок тыгыздыгы болот караганда алда канча төмөн.Көрүнүп тургандай, айнек була курама материалдарынын комплекстүү механикалык касиеттери салыштырмалуу жогору.

Изилдөөлөр көрсөткөндөй, термопластикалык композициялык материалдарга кошулган айнек буласынын көлөмүн көбөйтүү композиттик материалдын созулууга туруктуулугун акырындык менен жогорулатат.Негизги себеби, айнек буласынын курамы көбөйгөн сайын, композиттик материалдагы айнек булалары сырткы күчтөрдүн таасирине дуушар болот.Ошол эле учурда айнек булаларынын санынын көбөйүшүнө байланыштуу айнек булаларынын ортосундагы чайыр матрицасы ичкерилет, бул айнек буласынан арматураланган каркастарды курууга көбүрөөк ыңгайлуу.Демек, айнек буласынын курамынын көбөйүшү сырткы жүктөм астында композиттик материалдарда чайырдан айнек буласына көбүрөөк стрессти алып келип, алардын созуу касиеттерин натыйжалуу жакшыртат.

Айнек буласы каныкпаган полиэфирдик композиттик материалдардын чыңалуу сыноолорун изилдөө көрсөткөндөй, айнек буласы менен бекемделген композиттик материалдардын бузулуу режими булалардын жана чайырдын матрицанын чоюлуу бөлүгүн сканерлөөчү электрондук микроскопия аркылуу айкалыштыруу бузулушу болуп саналат.Сыныктын бети чайыр матрицасынан көп сандагы айнек булаларынын тартылуу бөлүгүндө сууруп чыкканын, ал эми чайыр матрицасынан сууруп алынган айнек булаларынын бети жылмакай жана таза, бетине жабышып калган чайырдын сыныктары өтө аз экенин көрсөтүп турат. айнек булаларынын, аткаруу морт сынык болуп саналат.Айнек жипчелери менен чайырдын ортосундагы байланыш интерфейсин өркүндөтүү менен экөөнүн кыстаруу жөндөмдүүлүгү жогорулайт.Тартуу бөлүгүндө айнек жипчелери көбүрөөк бириккен матрицалык чайыр сыныктарынын көбүн көрүүгө болот.Андан ары чоңойтууну байкоо, алынган айнек булаларынын бетинде көп сандагы матрицалык чайыр байланыштарын көрсөтүп, тарак сыяктуу түзүлүштү көрсөтөт.Сыныктын бети ийкемдүү жараканы көрсөтөт, ал жакшы механикалык касиеттерге жете алат.

196 чайырынын GFRPдин тартылуу бөлүгүнүн SEM сүрөттөрү

GFRP сополимер чайырынын тартылуу бөлүмүнүн SEM сүрөттөрү

(2) ийилүү аткаруу жана талдоо:

Айнек буласы менен бекемделген эпоксиддүү чайырдан жасалган композиттик материалдардын бир багыттуу пластиналарында жана чайыр куюучу корпустарында үч чекиттүү ийилүүчү чарчоо сыноолору жүргүзүлгөн.Натыйжалар эки ийилген катуулугу чарчоо убакыттын өсүшү менен төмөндөө улантканын көрсөттү.Бирок, айнек буласы менен бекемделген бир багыттуу плиталардын ийилген катуулугу куюучу органдарга караганда бир топ жогору болгон жана ийилген катуулугунун төмөндөшү жайыраак болгон.Убакыттын өтүшү менен жаракалар пайда болгон чарчоо учурлары болгон, бул айнек була матрицанын ийилүүсүнө жакшыртылган таасирин тийгизет.

Айнек булаларынын киргизилиши жана көлөмдүк үлүшүнүн акырындык менен көбөйүшү менен композиттик материалдардын ийилүүчү күчү да ошого жараша жогорулайт.Була көлөмүнүн үлүшү 50% болгондо, анын ийилүүчү күчү эң жогору, бул баштапкы күчтөн 21,3% жогору.Бирок, була көлөмүнүн үлүшү 80% болгондо, курама материалдардын ийилүүчү күчү жипчесиз үлгүнүн бекемдигинен төмөн болгон олуттуу төмөндөөнү көрсөтөт.Көбүнчө, материалдын күчү төмөн болушу ички микрожарыктарга жана боштуктарга байланыштуу болушу мүмкүн, ал жүктүн матрица аркылуу жипчелерге эффективдүү өтүшүнө тоскоол болушу мүмкүн, ал эми тышкы күчтөрдүн астында микро жаракалар тездик менен кеңейип, каталарды пайда кылып, акыры зыян келтирет. Бул айнек буласынын композиттик материалынын интерфейси менен биригүү, негизинен, булаларды ороп коюу үчүн жогорку температурадагы айнек була матрицанын илешкектүү агымына таянат жана ашыкча айнек булалары матрицанын илешкектүү агымына бир топ тоскоолдук кылып, алардын ортосундагы үзгүлтүксүздүккө белгилүү бир деңгээлде зыян келтирет. интерфейстер.

(3) Кирүү каршылык көрсөткүчтөрү:

Реакциялык курал-жарактын бети жана арткы бети үчүн жогорку бекем айнек буласы менен бекемделген композиттик материалдарды колдонуу салттуу эритмелүү болотко салыштырмалуу жакшыраак өтүүгө туруштук берет.Легиптелген болот менен салыштырганда, жарылуучу реакциялык курал-жарактын бети жана арткы бети үчүн айнек буласынан жасалган композициялык материалдар детонациядан кийин эч кандай өлтүрүү жөндөмү жок, азыраак калдыктары бар жана жарылуучу реакциялык куралдын экинчилик өлтүрүүчү таасирин жарым-жартылай жок кыла алат.

 


Билдирүү убактысы: 2023-жылдын 7-ноябрына чейин