En comparación co aceiro, os materiais compostos reforzados con fibra de vidro teñen un material máis lixeiro e unha densidade inferior a un terzo da do aceiro.Non obstante, en termos de resistencia, cando a tensión alcanza os 400 MPa, as barras de aceiro experimentarán unha tensión de fluencia, mentres que a resistencia á tracción dos materiais compostos de fibra de vidro pode alcanzar os 1000-2500 MPa.En comparación cos materiais metálicos tradicionais, os materiais compostos de fibra de vidro teñen unha estrutura heteroxénea e unha anisotropía evidente, con mecanismos de falla máis complexos.A investigación experimental e teórica baixo diferentes tipos de cargas pode proporcionar unha comprensión completa das súas propiedades mecánicas, especialmente cando se aplican en campos como equipos de defensa nacional e aeroespacial, o que require unha investigación en profundidade sobre as súas características e propiedades mecánicas para satisfacer as súas necesidades no sector. ambiente de uso.
A continuación preséntanse as propiedades mecánicas e a análise posterior ao dano dos materiais compostos de fibra de vidro, proporcionando orientación para a aplicación deste material.
(1) Propiedades de tracción e análise:
A investigación demostrou que as propiedades mecánicas dos materiais compostos de resina epoxi reforzada con fibra de vidro mostran que a resistencia á tracción na dirección paralela do material é moito maior que na dirección vertical da fibra.Polo tanto, no uso práctico, a dirección da fibra de vidro debe manterse o máis consistente posible coa dirección de tracción, utilizando plenamente as súas excelentes propiedades de tracción.En comparación co aceiro, a resistencia á tracción é significativamente maior, pero a densidade é moito menor que a do aceiro.Pódese ver que, As propiedades mecánicas amplas dos materiais compostos de fibra de vidro son relativamente altas.
A investigación demostrou que o aumento da cantidade de fibra de vidro engadida aos materiais compostos termoplásticos aumenta gradualmente a resistencia á tracción do material composto.A razón principal é que a medida que aumenta o contido de fibra de vidro, máis fibras de vidro do material composto están sometidas a forzas externas.Ao mesmo tempo, debido ao aumento do número de fibras de vidro, a matriz de resina entre as fibras de vidro faise máis delgada, o que é máis propicio para a construción de cadros reforzados con fibra de vidro.Polo tanto, o aumento do contido de fibra de vidro fai que se transmita máis tensión da resina á fibra de vidro en materiais compostos baixo cargas externas, mellorando efectivamente as súas propiedades de tracción.
A investigación sobre as probas de tracción de materiais compostos de poliéster insaturado de fibra de vidro demostrou que o modo de falla dos materiais compostos reforzados con fibra de vidro é a falla combinada de fibras e matriz de resina a través da microscopía electrónica de varrido da sección de tracción.A superficie de fractura mostra que un gran número de fibras de vidro son retiradas da matriz de resina na sección de tracción, e a superficie das fibras de vidro extraídas da matriz de resina é lisa e limpa, con moi poucos fragmentos de resina adheridos á superficie. das fibras de vidro, O rendemento é fractura fráxil.Ao mellorar a interface de conexión entre as fibras de vidro e a resina, mellora a capacidade de incorporación das dúas.Na sección de tracción pódense ver a maioría dos fragmentos de resina da matriz con máis unión de fibras de vidro.Unha observación máis ampliada mostra que un gran número de resinas matriciales se unen na superficie das fibras de vidro extraídas e presentan unha disposición tipo pente.A superficie de fractura mostra fractura dúctil, que pode acadar mellores propiedades mecánicas.
(2) Rendemento e análise de flexión:
Realizáronse ensaios de fatiga por flexión en tres puntos sobre placas unidireccionais e corpos de fundición de resina de materiais compostos de resina epoxi reforzada con fibra de vidro.Os resultados mostraron que a rixidez á flexión dos dous continuou diminuíndo co aumento dos tempos de fatiga.Non obstante, a rixidez á flexión das placas unidireccionais reforzadas con fibra de vidro era moito maior que a dos corpos de fundición, e a taxa de diminución da rixidez á flexión foi máis lenta.Houbo máis tempos de fatiga de fendas que apareceron co paso do tempo, o que indica que a fibra de vidro ten un efecto mellorado no rendemento de flexión da matriz.
Coa introdución de fibras de vidro e o aumento gradual da fracción de volume, a resistencia á flexión dos materiais compostos tamén aumenta en consecuencia.Cando a fracción do volume da fibra é do 50%, a súa resistencia á flexión é a máis alta, que é un 21,3% superior á resistencia orixinal.Non obstante, cando a fracción do volume da fibra é do 80%, a resistencia á flexión dos materiais compostos mostra unha diminución significativa, que é menor que a resistencia da mostra sen fibra.En xeral, crese que, a baixa resistencia do material pode deberse a microgrietas e baleiros internos que bloquean a transferencia efectiva da carga a través da matriz ás fibras, e baixo forzas externas, as microfisuras se expanden rapidamente para formar fallas, que finalmente causan danos. A unión da interface deste material composto de fibra de vidro depende principalmente do fluxo viscoso da matriz de fibra de vidro a altas temperaturas para envolver as fibras, e o exceso de fibras de vidro dificulta moito o fluxo viscoso da matriz, causando un certo grao de dano na continuidade entre as interfaces.
(3) Rendemento da resistencia á penetración:
O uso de materiais compostos reforzados con fibra de vidro de alta resistencia para a cara e a parte traseira da armadura de reacción ten unha mellor resistencia á penetración en comparación co aceiro de aliaxe tradicional.En comparación co aceiro de aliaxe, os materiais compostos de fibra de vidro para a cara e a parte traseira da armadura de reacción explosiva teñen fragmentos residuais máis pequenos despois da detonación, sen ningunha capacidade de matar, e poden eliminar parcialmente o efecto secundario de matanza da armadura de reacción explosiva.
Hora de publicación: 07-nov-2023
