Stiklo pluošto nesusuktas pusverpis: kaip moksliškai parinkti pagrindą kompozicinės medžiagos armavimui?
Nesuktasstiklo pluošto pusverpisyra pagrindinė armavimo medžiaga kompozitinių medžiagų srityje, o jos savybės ir pritaikymas labai skiriasi priklausomai nuo klasifikavimo metodo. Jį daugiausia galima klasifikuoti pagal tris aspektus: pynimo struktūrą, verpalų sutvirtinimo kryptį ir pluošto cheminę sudėtį.
01 Klasifikacija pagal pynimo struktūrą
Audimo struktūra tiesiogiai veikia audinio fizines savybes ir pritaikymą perdirbimui:
1. Paprasto pynimo audinys:
Naudojamas paprastas pynimas (1/1), kai metmenų ir ataudų siūlai persipina pakaitomis. Persipynimo taškų skaičius (ng) per visą pynimo ciklą yra 2, tai yra didžiausias tarp trijų. Dėl to jo struktūra tanki, audinys standus, plokščias ir lengvai nedeformuojamas. Jis daugiausia naudojamas stiklo pluošto gaminiams su plokščiais paviršiais arba mažais išlinkimais sutvirtinti (pvz., lakštų, plokščių konstrukcijų). Jei naudojamas gaminiams su sudėtingomis formomis ir dideliais įdubimais / išgaubimais, jis gali susiraukšlėti.
2. Ruoželinis audinys:
Naudojamas ruoželinis pynimas (pvz., 1/2, 2/1, 2/2 ir t. t.), su metmenų arba ataudų plūdėmis, išdėstytomis pakopiniu raštu, suformuojant ištisinę įstrižą audinio paviršiaus tekstūrą.
3. Stiklo pluošto pusverpiavimas:
Per visą pynimo ciklą susipynimo taškų skaičius (ng) yra 3 arba 4, tai yra mažesnis nei austo stiklo pluošto. Todėl jos metmenų ir ataudų siūlai turi mažiau gofravimo, todėl susidaro gana laisva, minkšta struktūra, kuri lengvai deformuojasi. Ši savybė suteikia jam puikų formuojamumą ir formuojamumą gaminant sudėtingų formų ir didelio kreivumo stiklo pluošto gaminius (pvz., laivų korpusus ir sudėtingus korpusus), be to, jis yra mažiau linkęs susiglamžyti.
4. Satino pynimas:
Jam būdingi bent 5 susipynimo taškai (ng didesnis arba lygus 5) per vieną pilną pynimo ciklą. Dėl šios struktūros verpalai plaukia ilgiau ir audinio paviršius yra lygesnis, tačiau jo panaudojimas stiklo pluošto pusverpalio audiniuose yra gana ribotas.
Sinergetinis pynimo struktūros ir pluošto skersmens poveikis:
Audinio formavimas priklauso ne tik nuo pynimo struktūros, bet ir nuo naudojamo stiklo pluošto skersmens. Stiklo pluošto, naudojamo pusverpalio gamybai, skersmuo paprastai svyruoja nuo 12 iki 24 μm. Didesni skersmenys lemia standesnius pusverpalio audinius; Dėl mažesnio skersmens audiniai yra minkštesni ir geriau formuojami.
02. Klasifikacija pagal verpalų sutvirtinimo kryptį
Nesukto pusverpalio stiprumas daugiausia sutelktas audinio metmenyse (ilgio kryptimi) ir atauduose (pločio kryptimi):
Standartinis dvikryptis audinys: metmenų ir ataudų verpalų tankis iš esmės yra subalansuotas, sutvirtindamas dviem pagrindinėmis kryptimis.
Vienakryptis audinys: sukurtas taip, kad atitiktų aukštus stiprumo reikalavimus tam tikra kryptimi. Metmenyse arba atauduose sukoncentravus daug nesusuktų pusverpalių, stipris ir modulis ta kryptimi žymiai pagerėja, todėl susidaro metmenų-vienkryptis arba ataudų{2}}vienkryptis audinys. Šio tipo audiniai dažnai naudojami konstrukciniuose komponentuose, kurie turi atlaikyti dideles apkrovas tam tikra kryptimi.
03. Klasifikavimas pagal pluošto cheminę sudėtį
Stiklo pluošto matricos cheminė sudėtis lemia pusverpalio mechanines savybes ir atsparumą aplinkai:
1. Stiklo pluoštas be šarmų, nesusuktas pusverpis (audinys be šarmų): pagamintas iš E stiklo pluošto. Palyginti su vidutiniu-šarminiu audiniu, jis pasižymi didesniu stiprumu, didesniu moduliu ir geresniu atsparumu oro sąlygoms, vandeniui ir šarmams. 1. **Naudojamas stiklo pluoštu sustiprinto plastiko (FRP) audinys:** Tai yra tinkamiausias pasirinkimas gaminant aukštos -klasės FRP gaminius, kuriems reikalingas ilgalaikis laivų, ventiliatorių ir vamzdžių patvarumas, slėgis ir atsparumas ašmenys.
2. Vidutinis-šarminio stiklo pluošto nesusuktas audinys (vidutinis-šarminis audinys / audinys): pagamintas iš C-tipo stiklo pluošto. Jis turi prastą atsparumą vandeniui, bet gerą atsparumą rūgštims. Jis daugiausia naudojamas rūgščioje korozinėje aplinkoje, pavyzdžiui, tam tikrų cheminių medžiagų laikymo rezervuarų pamušaluose ir rūgščių terpių filtravimo medžiagose.
3. Šarmui{1}}atsparus stiklo pluošto nesusuktas pusverpis audinys: pagamintas naudojant specialų šarmams{2}}atsparų stiklo pluoštą (pvz., AR stiklo pluoštą). Šis audinys pasižymi puikiu atsparumu šarmams ir vandeniui, palyginti su stiklo pluošto audiniais be šarmų ir yra specialiai sukurtas ilgalaikiam poveikiui stipriai šarminėje aplinkoje (pvz., gelžbetonio ir GRC gaminių).
4. Didelio-stiprumo / didelio-modulio stiklo pluošto nesusuktas pusvelis:
Pagaminta naudojant specialų stiklo pluoštą, pvz., S{0}}tipo stiklą (didelio stiprumo) arba HMG (didelio modulio). Pažangiausiose programose, kurioms reikalingas ypatingas stiprumas, standumas (modulis) arba atsparumas smūgiams (pvz., kosmoso erdvėje, didelio našumo sporto įranga ir neperšaunami šarvai), jo našumas gerokai pranoksta įprasto E- klasės stiklo pluošto audinį.
Nesusuktų stiklo pluošto pusverpalių universalumas leidžia jiems patenkinti įvairius pritaikymo poreikius kompozitinių medžiagų pramonėje.
Suprasti jų klasifikavimą pagal pynimo struktūrą (tinklelis, ruoželinis, satinas), sutvirtinimo kryptį (dviašis, vienaašis) ir cheminę sudėtį (šarmų -be, vidutinio-šarmo, šarmams-atsparumo, didelio-stiprumo / didelio{4} modulio) ir atitinkamas pagrindines charakteristikas, atsparumą, atsparumą ir kryptį. atsparumas) yra labai svarbus renkantis mokslines medžiagas ir optimizuojant gaminio veikimą bei procesus. Tik visapusiškai parenkant tinkamiausią nesusukto pusverpalio tipą, atsižvelgiant į galutinio gaminio konstrukcijos sudėtingumą, įtempių būseną ir naudojimo aplinką, galima pasiekti optimalią pusiausvyrą tarp medžiagos eksploatacinių savybių ir ekonomiškumo.
