Vizualizări: 94 Autor: Site Editor Publicare Ora: 2024-08-15 Originea: Site
Proprietățile materialului din fibră de armare PK
1 rezistență la tracțiune
Rezistența la tracțiune este tensiunea maximă pe care un material o poate rezista înainte de a se întinde. Unele materiale non-marcate se deformează înainte de rupere, dar Fibre Kevlar ® (Aramid), Fibre de carbon și Fibrele de sticlă E sunt fragile și se rup cu o mică deformare. Rezistența la tracțiune este măsurată ca forță pe unitatea de suprafață (PA sau Pascals).
Stresul este forța și tensiunea este devierea din cauza stresului. Tabelul de mai jos arată o comparație a rezistenței la tracțiune a trei fibre de armare utilizate frecvent: fibră de carbon, fibră aramidă, fibră de sticlă și rășină epoxidică. Este demn de remarcat faptul că aceste cifre sunt doar pentru comparație și pot varia în funcție de procesul de fabricație, de compoziția rășinii epoxidice, de formularea Aramidului, a fibrei precursoare a fibrei de carbon etc. și sunt exprimate în MPA.
2. Densitate și raport de rezistență-greutate
Atunci când se compară densitățile celor trei materiale, se pot observa diferențe semnificative între cele trei fibre. Dacă se fac trei probe de aceeași dimensiune și greutate, devine rapid evident că fibrele Kevlar® sunt mult mai ușoare, fibrele de carbon venind o secundă apropiată și fibrele de sticlă e mai grele. Prin urmare, pentru aceeași greutate a compozitului, o rezistență mai mare poate fi obținută cu fibră de carbon sau Kevlar®. Cu alte cuvinte, orice structură din fibră de carbon sau compozite Kevlar® care necesită o rezistență dată este mai mică sau mai subțire decât una din fibră de sticlă. După ce au fost făcute și testate probe, se va constata că compozitele din fibre de sticlă cântăresc aproape de două ori mai mult decât Kevlar® sau laminatele din fibră de carbon. Acest lucru înseamnă că se poate economisi multă greutate folosind Kevlar® sau fibră de carbon. Această proprietate se numește raport de forță-greutate.
3. Modulul Young's Modulus Young
Modulul lui Young este o măsură a rigidității unui material elastic și este o modalitate de a descrie un material. Este definit ca raportul dintre stresul uniaxial (într -o direcție) și tulpina uniaxială (deformarea în aceeași direcție). Modulul lui Young = stres/tulpină, ceea ce înseamnă că materialele cu un modul înalt de tânăr sunt mai rigide decât cele cu un modul de tânăr scăzut.
Rigiditatea fibrei de carbon, Kevlar® și fibra de sticlă variază considerabil. Fibra de carbon este de aproximativ două ori mai rigidă decât fibra aramidă și de cinci ori mai rigidă decât fibra de sticlă. Dezavantajul rigidității excelente a fibrei de carbon este că tinde să fie mai fragilă. Când nu reușește, tinde să nu arate prea multă încordare sau deformare.
4.. Inflamabilitate și explicații termice
Atât Kevlar®, cât și fibra de carbon sunt rezistente la temperaturi ridicate și nici nu are un punct de topire. Ambele materiale au fost utilizate în îmbrăcăminte de protecție și țesături rezistente la foc. Fibra de sticlă se va topi în cele din urmă, dar este, de asemenea, foarte rezistentă la temperaturi ridicate. Desigur, fibrele de sticlă înghețate utilizate în clădiri pot crește, de asemenea, rezistența la foc.
Fibra de carbon și Kevlar® sunt utilizate pentru a face pături sau îmbrăcăminte de pompieri de protecție sau de sudare. Mănușile Kevlar sunt adesea folosite în industria cărnii pentru a proteja mâinile atunci când folosesc cuțite. Rezistența la căldură a matricei (de obicei epoxidice) este importantă, de asemenea, deoarece fibrele sunt rareori utilizate pe cont propriu. Când este expusă la căldură, rășina epoxidică se înmoaie rapid.
5. Conductivitate electrică, conductivitate
Fibra de carbon conduce energie electrică, dar Kevlar® și fibra de sticlă nu. Kevlar® este utilizat pentru tragerea firelor în turnurile de transmisie. Deși nu conduce energie electrică, absoarbe apa și apa efectuează electricitate. Prin urmare, o acoperire impermeabilă trebuie aplicată lui Kevlar în astfel de aplicații.
Deoarece fibra de carbon poate efectua energie electrică, coroziunea de cuplare galvanică devine o problemă atunci când vine în contact cu alte părți metalice.
6. Degradarea UV
Fibrele Aramid se vor degrada în lumina soarelui și în medii UV ridicate. Fibrele de carbon sau sticlă nu sunt foarte sensibile la radiațiile UV. Cu toate acestea, unele matrice utilizate frecvent, cum ar fi rășinile epoxidice, sunt păstrate în lumina soarelui, unde își va albi și își va pierde puterea. Rășinile din poliester și ester de vinil sunt mai rezistente la UV, dar mai slabe decât rășinile epoxidice.
7. Rezistența la oboseală
Dacă o parte este îndoită și îndreptată în mod repetat, aceasta va eșua în cele din urmă din cauza oboselii. Fibra de carbon este oarecum sensibilă la oboseală și tinde să eșueze catastrofal, în timp ce Kevlar® este mai rezistent la oboseală. Fibra de sticlă este undeva între ele.
8. Rezistența la abraziune
Kevlar® este foarte rezistent la abraziune, ceea ce face dificilă tăiată. Una dintre utilizările comune ale Kevlar® este ca mănuși de protecție pentru zonele în care mâinile pot fi tăiate prin sticlă sau unde se folosesc lame ascuțite. Fibrele de carbon și sticlă sunt mai puțin rezistente.
9. Rezistență chimică
Fibrele aramide sunt sensibile la acizii puternici, alcalii și anumiți agenți de oxidare (de exemplu, hipoclorit de sodiu), care pot provoca degradarea fibrelor. Nu pot fi utilizate albinele comune de clor (de exemplu Clorox®) și peroxidul de hidrogen cu Kevlar®. Înglocațiile de oxigen (de exemplu, perboratul de sodiu) pot fi utilizate fără a deteriora fibrele aramide.
Fibrele de carbon sunt foarte stabile și insensibile la degradarea chimică. Cu toate acestea, matricea epoxidică se va degrada.
10. Proprietăți de legare a corpului
Pentru ca fibrele de carbon, Kevlar® și Glass să funcționeze optim, acestea trebuie să fie ținute pe loc în matrice (de obicei rășină epoxidică). Prin urmare, capacitatea rășinii epoxidice de a se lega de diferitele fibre este critică.
Atât fibrele de carbon, cât și cele de sticlă se pot lipi cu ușurință de epoxid, dar legătura Aramid Fibre-Epoxi nu este la fel de puternică ca dorită, iar această aderență redusă permite să apară penetrarea apei. Drept urmare, ușurința cu care fibrele aramide pot absorbi apa, cuplată cu adeziunea nedorită la epoxid, înseamnă că, dacă suprafața compozitului Kevlar® este deteriorată și poate intra apa, atunci Kevlar® poate absorbi apa de -a lungul fibrelor și poate slăbi compunerea.
11. Culoare și țesere
Aramid este aur ușor în starea sa naturală, poate fi colorat și acum vine în multe nuanțe frumoase. Fibra de sticlă este de asemenea disponibilă în versiuni colorate. Fibra de carbon este întotdeauna neagră și poate fi amestecată cu aramidă colorată, dar nu poate fi colorată în sine.
