Влияние диаметра на пултрузионные профили FRP

Пултрузионные профили FRPв настоящее время являются широко используемым материалом, который можно использовать для изготовления различных изделий, таких как ограждения, решетки, накладки и трубы квадратного сечения. В процессе производства пултрузионных профилей FRP разные диаметры будут влиять на их характеристики. Итак, для пултрузионных профилей FRP, каковы требования к их диаметру, давайте выясним вместе.

В процессе производства стекловолокна диаметр стекловолокна можно контролировать, изменяя температуру плавления исходного материала стекловолокна, диаметр отверстия втулки, температуру волочения проволоки и скорость проволоки и т. д. В прошлом стекловолокно с диаметром 9-10 мкм часто использовались в качестве армирующих материалов для композиционных материалов, но в настоящее время постепенно используются стеклянные волокна диаметром 13-18 мкм.

Чем тоньше диаметр, тем выше его прочность?
Теоретически, чем меньше диаметр стекловолокна, тем выше его прочность, но в реальном производстве прочность стекловолокна значительно ниже теоретического значения, что связано с образованием множества микротрещин на поверхности стекловолокна. мононить в процессе рисования. Исследования показывают, что при изменении диаметра стекловолокна в диапазоне 9-13 мкм предел прочности на разрыв высокопрочного предшественника стекловолокна остается в основном стабильным.

Однако, когда диаметр стекловолокна становится больше, удельная поверхность стекловолокна и его поверхностная активность становятся меньше.
Количество адсорбированного смачивающего агента на поверхности стекловолокна значительно уменьшается, что приводит к существенному увеличению поверхностных дефектов стекловолокна и снижению прочности. В соответствии с принципом армирования волокном только тогда, когда длина волокна превышает критическую длину, эффект армирования волокна может проявиться в полной мере. Теоретически минимальная длина армирующего волокна должна быть в 50-100 раз больше диаметра. Однако по мере того, как длина волокна продолжала увеличиваться, прочность на разрыв значительно снижалась.

По мере увеличения длины волокна эффективность армирования волокном увеличивается.
При длине волокна более 12 мм армирующее действие волокна на свойства композиционного материала в основном достигает наилучшего. Хотя по мере увеличения длины волокна микротрещины волокна будут соответственно увеличиваться, тем самым снижая прочность волокна, но с точки зрения жесткости, прочности на сжатие, прочности на изгиб, сопротивления ползучести, ударной вязкости и т. д., длинноволокнистый FRP лучше чем короткое волокно. FRP демонстрирует лучшую производительность. Волокнистые композиты могут поглощать ударную вязкость тремя способами: разрыв волокна, вытягивание волокна и разрушение смолы. По мере увеличения длины волокна на вытягивание волокна расходуется больше энергии, что способствует повышению ударной вязкости. Кроме того, конец волокна легко вызывает концентрацию напряжения, которая является точкой зарождения роста трещины, поэтому длинные волокна с небольшим количеством концов также могут улучшить ударную вязкость материала.