Γιατί η αντοχή σε εφελκυσμό και το μέτρο του υαλοβάμβακα εκφράζονται με βάση την αντοχή και το μέτρο νήματος που έχει βυθιστεί;
Με την πρόσφατη σύσφιξη των ελέγχων εξαγωγήςυαλοβάριο, διαμάχη γύρωυαλοβάριοΟι μέθοδοι δοκιμής εφελκυσμού έχουν επανεμφανιστεί στον κλάδο. Οι κύριοι λόγοι για τους οποίους ο κλάδος έχει χρησιμοποιήσει σταθερά το μέτρο αντοχής των νήματος που βυθίζεται για να αντιπροσωπεύει τις ιδιότητες εφελκυσμού τουγυαλιάείναι τα εξής:
1. Αντικατοπτρίζοντας την πραγματική απόδοση εφαρμογής
Σε πρακτικές εφαρμογές (όπως σύνθετα υλικά),γυαλιάχρησιμοποιείται συνήθως σε συνδυασμό με μια μήτρα ρητίνης, παρά μόνο. Η δοκιμή που βυθίζεται τα νήματα προσομοιώνει την κατάσταση της ίνας μέσα σε μια μήτρα ρητίνης και αντιπροσωπεύει καλύτερα τις πραγματικές μηχανικές του ιδιότητες σε σύνθετα υλικά.
Η δοκιμή της αντοχής των ξηρών ινών μόνο μπορεί να οδηγήσει σε χαμηλότερες τιμές λόγω επιφανειακών ελαττωμάτων ή περιβαλλοντικών παραγόντων (όπως υγρασία και τριβή). Ωστόσο, το βυθισμένο νήμα προστατεύει την επιφάνεια των ινών, μειώνοντας τις παρεμβολές κατά τη διάρκεια των δοκιμών.
2. Αποφυγή σφαλμάτων δοκιμών
Υαλοβάριοείναι πολύ ωραία (συνήθως 5-24 μικρά σε διάμετρο) και εύθραυστα. Οι άμεσες δοκιμές μπορούν εύκολα να οδηγήσουν σε θραύση λόγω βλάβης σύσφιξης ή συγκέντρωσης στρες, αντί για κάταγμα εφελκυσμού. Επιπλέον, όταν οι δέσμες υποβάλλονται σε ένταση, συχνά εμφανίζονται ασύγχρονες κάταγμα ή ολίσθηση, οδηγώντας τελικά σε χαμηλότερα αποτελέσματα δοκιμών και μεγάλη μεταβλητότητα.
Η μέθοδος με βυθισμένη νήματα συνδυάζει πολλαπλές ίνες σε μια δέσμη (π.χ., εμποτίζοντας και θεραπεύοντας τους με εποξειδική ρητίνη), δημιουργώντας ένα σχήμα - δείγμα με καθορισμένη διάμετρο. Αυτό διευκολύνει τη σύσφιξη, μειώνει την τοπική συγκέντρωση στρες και βελτιώνει την αξιοπιστία και την επαναληψιμότητα των δεδομένων δοκιμών. Φυσικά, αυτή η μέθοδος ...
3. Τυποποίηση και συγκρισιμότητα
Τα διεθνή και εγχώρια πρότυπα (όπως το GB/T 20310, το ASTM D2343 και το ISO 9163) χρησιμοποιούν συνήθως τη μέθοδο βυθισμένου νήματος για να δοκιμάσουν τις ιδιότητες εφελκυσμού τουγυαλιά(συμπεριλαμβανομένης της αντοχής σε εφελκυσμό, του συντελεστή και της επιμήκυνσης, με δύναμη και μέτρο που εκφράζονται σε MPA ή GPA). Αυτή η μέθοδος τυποποιεί τις συνθήκες δοκιμής (όπως ο τύπος κόλλας, η διαδικασία σκλήρυνσης και το μέγεθος του δείγματος), κάνοντας δεδομένα από διαφορετικούς κατασκευαστές ή ερευνητικά ιδρύματα συγκρίσιμα.
Υπάρχουν επίσης υπάρχοντα πρότυπα για δοκιμές ξηρών ινών (GB/T 7690.3 και ISO 3341). Αυτά τα πρότυπα εκφράζουν τη δύναμη σε N ή N/TEX και τα αποτελέσματα επηρεάζονται εύκολα από παράγοντες όπως ο εξοπλισμός δοκιμών και το περιβάλλον (ειδικά η υγρασία). Ωστόσο, αυτή η μέθοδος είναι σχετικά απλή στη μέτρηση και συνεπώς χρησιμοποιείται συχνότερα για τον ποιοτικό έλεγχο.
4. Αντικατοπτρίζοντας το φαινόμενο διεπιφανειακής σύνδεσης
Στη δοκιμή νήματος που βυθίζεται, η διεπιφανειακή σύνδεση μεταξύ της ρητίνης και της ίνας επηρεάζει τη συνολική απόδοση. Ενώ ο συντελεστής καθορίζεται κυρίως από την ίδια την ίνα, η αντοχή εφελκυσμού μπορεί να επηρεαστεί ελαφρώς από διεπιφανειακές ιδιότητες. Αυτή η δοκιμή αντικατοπτρίζει περισσότερο το πραγματικό φορτίο - κατάσταση ρουλεμάν της ίνας στο σύνθετο.
5. Ιστορία και πρακτική της βιομηχανίας
Η μέθοδος βυθισμένου νήματος ανακαλύφθηκε νωρίς στουαλοβάριοτη βιομηχανία για την ευκολία λειτουργίας και τα σταθερά δεδομένα. Σταδιακά έγινε η τυποποιημένη μέθοδος της βιομηχανίας και συνεχίζει να χρησιμοποιείται σήμερα.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η διαμάχη που περιβάλλει αυτή τη μέθοδο δοκιμών εντός της βιομηχανίας προέρχεται από το γεγονός ότι η θεωρητική δύναμη τουγυαλιάείναι πολύ υψηλότερο από όλα τα διαθέσιμα δεδομένα δοκιμών. Για παράδειγμα, η θεωρητική δύναμη του E - γυάλινων ινών μπορεί να φτάσει 3-4 GPa. Ωστόσο, στις πραγματικές δοκιμές, οι επιφανειακές ατέλειες και οι βλάβες της δοκιμής μεγεθύνονται, καθιστώντας αδύνατη τη μέτρηση της θεωρητικής αξίας. Συνήθως, η αντοχή νήματος που βυθίζεται μεταξύ της θεωρητικής αντοχής της ξηράς ίνας και της αντοχής σύνθετου υλικού.
Δοκιμές μέτρησης: Το μέτρο είναι μια εγγενή ιδιότητα υλικού και επηρεάζεται λιγότερο από τη μέθοδο δοκιμής. Ωστόσο, η μέθοδος με βυθισμένη νήματα παρέχει πιο σταθερές συνθήκες μέτρησης της καταπόνησης, οπότε η μετρούμενη τιμή είναι πιο κοντά στη θεωρητική τιμή.
Συνοπτικά, η μέθοδος νήματος που βυθίζεται επιτυγχάνει μια ισορροπία μεταξύ της πρακτικής μηχανισμού της μηχανότητας και της ακρίβειας των δοκιμών, καθιστώντας την αναγνωρισμένη μέθοδο για τον χαρακτηρισμό των μηχανικών ιδιοτήτων των ινών γυαλιού.
Φυσικά, και οι δύο μέθοδοι έχουν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους και η κατάλληλη μέθοδος δοκιμής πρέπει να επιλεγεί με βάση τους στόχους δοκιμής.
Για παράδειγμα, η μέθοδος ξηρού νήματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να εκτιμηθεί γρήγορα η συνέπεια των παρτίδων ινών. Η μέθοδος βυθισμένου νήματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επαλήθευση των σχεδιασμένων ιδιοτήτων σύνθετων υλικών χρησιμοποιώντας ρητίνη σύμφωνα με το σχεδιασμό.
