වීදුරු තන්තු සංයුක්ත ද්‍රව්‍යවල කාර්ය සාධනය සහ විශ්ලේෂණය

වානේ සමඟ සසඳන විට, වීදුරු කෙඳි ශක්තිමත් කරන ලද සංයුක්ත ද්රව්ය සැහැල්ලු ද්රව්යයක් සහ ඝනත්වය වානේ වලින් තුනෙන් එකකට වඩා අඩුය.කෙසේ වෙතත්, ශක්තිය අනුව, ආතතිය 400MPa දක්වා ළඟා වූ විට, වානේ තීරු අස්වැන්න ආතතිය අත්විඳිනු ඇත, වීදුරු කෙඳි සංයුක්ත ද්රව්යවල ආතන්ය ශක්තිය 1000-2500MPa දක්වා ළඟා විය හැක.සාම්ප්‍රදායික ලෝහ ද්‍රව්‍ය හා සසඳන විට, වීදුරු කෙඳි සංයුක්ත ද්‍රව්‍යවලට විෂම ව්‍යුහයක් සහ පැහැදිලි ඇනිසොට්‍රොපියක් ඇත, වඩාත් සංකීර්ණ අසාර්ථක යාන්ත්‍රණයන් ඇත.විවිධ වර්ගයේ බර යටතේ පර්යේෂණාත්මක සහ න්‍යායාත්මක පර්යේෂණ මගින් ඒවායේ යාන්ත්‍රික ගුණාංග පිළිබඳ පුළුල් අවබෝධයක් ලබා දිය හැකිය, විශේෂයෙන් ජාතික ආරක්ෂක උපකරණ සහ අභ්‍යවකාශ වැනි ක්ෂේත්‍රවල යෙදෙන විට, ඒවායේ අවශ්‍යතා සපුරාලීම සඳහා ඒවායේ ලක්ෂණ සහ යාන්ත්‍රික ගුණාංග පිළිබඳ ගැඹුරු පර්යේෂණ අවශ්‍ය වේ. භාවිත පරිසරය.

පහත දැක්වෙන්නේ වීදුරු කෙඳි සංයුක්ත ද්‍රව්‍යවල යාන්ත්‍රික ගුණ සහ පශ්චාත් හානි විශ්ලේෂණය, මෙම ද්‍රව්‍යයේ යෙදීම සඳහා මග පෙන්වීම සපයයි.

(1) ආතන්ය ගුණ සහ විශ්ලේෂණය:

වීදුරු තන්තු ශක්තිමත් කරන ලද ඉෙපොක්සි ෙරසින් සංයුක්ත ද්‍රව්‍යවල යාන්ත්‍රික ගුණාංගවලින් පෙන්නුම් කරන්නේ ද්‍රව්‍යයේ සමාන්තර දිශාවේ ආතන්ය ශක්තිය තන්තු වල සිරස් දිශාවට වඩා බෙහෙවින් වැඩි බවයි.එබැවින්, ප්රායෝගික භාවිතයේදී, වීදුරු කෙඳිවල දිශාව එහි විශිෂ්ට ආතන්ය ගුණාංග සම්පූර්ණයෙන්ම භාවිතා කරමින් ආතන්ය දිශාවට හැකි තරම් අනුකූල විය යුතුය.වානේ සමඟ සසඳන විට, ආතන්ය ශක්තිය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි ය, නමුත් ඝනත්වය වානේවලට වඩා බෙහෙවින් අඩු ය.වීදුරු කෙඳි සංයුක්ත ද්‍රව්‍යවල විස්තීරණ යාන්ත්‍රික ගුණ සාපේක්ෂ වශයෙන් ඉහළ බව දැකිය හැක.

තාප ප්ලාස්ටික් සංයුක්ත ද්‍රව්‍යවලට එකතු කරන වීදුරු කෙඳි ප්‍රමාණය වැඩි කිරීමෙන් සංයුක්ත ද්‍රව්‍යයේ ආතන්ය ශක්තිය ක්‍රමයෙන් වැඩි වන බව පර්යේෂණ මගින් පෙන්වා දී ඇත.ප්‍රධාන හේතුව වීදුරු තන්තු ප්‍රමාණය වැඩි වන විට සංයුක්ත ද්‍රව්‍යයේ වීදුරු කෙඳි වැඩි ප්‍රමාණයක් බාහිර බලවේගවලට ලක් වීමයි.ඒ සමගම, වීදුරු කෙඳි වැඩි වීම නිසා, වීදුරු කෙඳි අතර ඇති දුම්මල අනුකෘතිය තුනී වන අතර, එය වීදුරු කෙඳි ශක්තිමත් කරන ලද රාමු ඉදිකිරීම සඳහා වඩාත් හිතකර වේ.එමනිසා, වීදුරු තන්තු අන්තර්ගතය වැඩිවීම බාහිර බර යටතේ ඇති සංයුක්ත ද්‍රව්‍යවල දුම්මල සිට වීදුරු තන්තු දක්වා වැඩි ආතතියක් සම්ප්‍රේෂණය කරයි, ඒවායේ ආතන්ය ගුණාංග ඵලදායි ලෙස වැඩි දියුණු කරයි.

වීදුරු තන්තු අසංතෘප්ත පොලියෙස්ටර් සංයුක්ත ද්‍රව්‍යවල ආතන්ය පරීක්ෂණ පිළිබඳ පර්යේෂණයකින් පෙන්නුම් කර ඇත්තේ වීදුරු තන්තු ශක්තිමත් කරන ලද සංයුක්ත ද්‍රව්‍යවල අසාර්ථක මාදිලිය ආතන්ය අංශයේ ඉලෙක්ට්‍රෝන අන්වීක්ෂය පරිලෝකනය කිරීම හරහා තන්තු සහ දුම්මල න්‍යාසයේ ඒකාබද්ධ අසාර්ථකත්වය බවයි.ආතන්ය කොටසේ ඇති දුම්මල න්‍යාසයෙන් වීදුරු කෙඳි විශාල ප්‍රමාණයක් පිටතට ඇද ගන්නා බවත්, දුම්මල න්‍යාසයෙන් පිටතට ගන්නා වීදුරු කෙඳි මතුපිට සිනිඳු සහ පිරිසිදු බවත්, ඉතා සුළු දුම්මල කොටස් මතුපිටට ඇලී ඇති බවත් අස්ථි බිඳීමේ මතුපිට පෙන්නුම් කරයි. වීදුරු කෙඳි වල, කාර්ය සාධනය බිඳෙන සුළු අස්ථි බිඳීමක් වේ.වීදුරු කෙඳි සහ දුම්මල අතර සම්බන්ධතා අතුරුමුහුණත වැඩිදියුණු කිරීමෙන්, දෙකේ කාවැද්දීමේ හැකියාව වැඩි දියුණු වේ.ආතන්ය අංශය මත, වීදුරු කෙඳි වැඩි බන්ධනයක් සහිත matrix දුම්මල කොටස් බොහොමයක් දැකිය හැකිය.තවදුරටත් විශාලන නිරීක්‍ෂණයෙන් පෙන්නුම් කරන්නේ නිස්සාරණය කරන ලද වීදුරු තන්තු මතුපිටින් න්‍යාස දුම්මල විශාල ප්‍රමාණයක් බන්ධනය වී පනාවක් වැනි සැකැස්මක් ඉදිරිපත් කරන බවයි.අස්ථි බිඳීම මතුපිට වඩා හොඳ යාන්ත්රික ගුණ ලබා ගත හැකි ductile අස්ථි බිඳීමක් පෙන්නුම් කරයි.

196 දුම්මල GFRP හි ආතන්ය අංශයේ SEM ඡායාරූප

කෝපොලිමර් ෙරසින් GFRP හි ආතන්ය අංශයේ SEM ඡායාරූප

(2) නැමීමේ කාර්ය සාධනය සහ විශ්ලේෂණය:

වීදුරු කෙඳි ශක්තිමත් කරන ලද ඉෙපොක්සි ෙරසින් සංයුක්ත ද්‍රව්‍යවල ඒක දිශානුගත තහඩු සහ දුම්මල වාත්තු සිරුරු මත ලක්ෂ්‍ය තුනක් නැමීමේ තෙහෙට්ටුව පරීක්ෂා කරන ලදී.තෙහෙට්ටුව වැඩි වීමත් සමඟ දෙදෙනාගේ නැමීමේ තද ගතිය දිගටම අඩු වූ බව ප්‍රතිඵලවලින් පෙනී ගියේය.කෙසේ වෙතත්, වීදුරු තන්තු ශක්තිමත් කරන ලද ඒක දිශානුගත තහඩු වල නැමීමේ දෘඪතාව වාත්තු සිරුරුවලට වඩා බෙහෙවින් වැඩි වූ අතර, නැමීමේ දෘඪතාවේ අඩුවීමේ වේගය අඩු විය.කාලයාගේ ඇවෑමෙන් ඉරිතැලීම් වැඩි තෙහෙට්ටුවක් ඇති වූ අතර, එයින් පෙන්නුම් කරන්නේ වීදුරු කෙඳි අනුකෘතියේ නැමීමේ ක්‍රියාකාරිත්වයට වැඩි බලපෑමක් ඇති කරන බවයි.

වීදුරු කෙඳි හඳුන්වාදීමත් සමඟ පරිමාවේ කොටස ක්‍රමයෙන් වැඩි වීමත් සමඟ සංයුක්ත ද්‍රව්‍යවල නැමීමේ ශක්තිය ද ඒ අනුව වැඩි වේ.තන්තු පරිමාවේ කොටස 50% වන විට, එහි නැමීමේ ශක්තිය ඉහළම වේ, එය මුල් ශක්තියට වඩා 21.3% වැඩි වේ.කෙසේ වෙතත්, තන්තු පරිමා භාගය 80% වන විට, සංයුක්ත ද්‍රව්‍යවල නැමීමේ ශක්තිය සැලකිය යුතු අඩුවීමක් පෙන්නුම් කරයි, එය තන්තු රහිත සාම්පලයේ ශක්තියට වඩා අඩුය.සාමාන්‍යයෙන් විශ්වාස කරන පරිදි, ද්‍රව්‍යයේ අඩු ශක්තිය අභ්‍යන්තර ක්ෂුද්‍ර ක්‍රැක් සහ හිස් තැන් නිසා න්‍යාසය හරහා තන්තු වෙත බර පැටවීම ඵලදායි ලෙස මාරු කිරීම අවහිර කළ හැකි අතර, බාහිර බලවේග යටතේ මයික්‍රොක්‍රැක් වේගයෙන් ව්‍යාප්ත වී දෝෂ ඇති කරයි, අවසානයේ හානි සිදු වේ. මෙම වීදුරු තන්තු සංයුක්ත ද්‍රව්‍යයේ අතුරු මුහුණත බන්ධනය ප්‍රධාන වශයෙන් රඳා පවතින්නේ තන්තු එතීමට ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී වීදුරු කෙඳි අනුකෘතියේ දුස්ස්රාවී ප්‍රවාහය මත වන අතර අධික වීදුරු තන්තු අනුකෘතියේ දුස්ස්රාවී ප්‍රවාහයට බෙහෙවින් බාධා කරන අතර එය අතර අඛණ්ඩතාවයට යම් තරමක හානියක් සිදු කරයි. අතුරුමුහුණත්.

(3) විනිවිද යාමේ ප්රතිරෝධය කාර්ය සාධනය:

ප්‍රතික්‍රියා සන්නාහයේ මුහුණ සහ පිටුපස සඳහා ඉහළ ශක්තියකින් යුත් වීදුරු කෙඳි ශක්තිමත් කරන ලද සංයුක්ත ද්‍රව්‍ය භාවිතය සාම්ප්‍රදායික මිශ්‍ර වානේවලට සාපේක්ෂව වඩා හොඳ විනිවිද යාමේ ප්‍රතිරෝධයක් ඇත.මිශ්‍ර වානේ හා සසඳන විට, පුපුරණ ද්‍රව්‍ය ප්‍රතික්‍රියා සන්නාහයේ මුහුණ සහ පිටුපස සඳහා වීදුරු තන්තු සංයුක්ත ද්‍රව්‍ය කිසිදු ඝාතන හැකියාවකින් තොරව පුපුරුවා හැරීමෙන් පසු කුඩා අවශේෂ කොටස් ඇති අතර පුපුරණ ද්‍රව්‍ය ප්‍රතික්‍රියා සන්නාහයේ ද්විතියික ඝාතන බලපෑම අර්ධ වශයෙන් ඉවත් කළ හැකිය.

 


පසු කාලය: නොවැම්බර්-07-2023