T700 karbono-zuntzezko material konposatuaren propietate mekanikoen analisia

Karbono-zuntza 1960ko hamarkadan sortu zen karbono-material mota berri bat da. Tenperatura altuko erresistentzia, korrosioarekiko erresistentzia, hedapen termiko koefiziente txikia, dimentsio-egonkortasun ona, indar espezifiko handia eta modulu espezifiko handia ditu. Material funtzional eta estruktural ezin hobea da. Hasierako garapen-eremua industria aeroespaziala eta produktu militarrak dira, baina orain aplikazio-eremua oso azkar hedatzen ari da eta aplikazio aukera ona du.

Japoniako Toray, Toho eta Mitsubishi-ren hiru talde handiek ia atoi-zuntz txikien fabrikazioa hartu dute. Artikulu honetan, Toray (TORAY) eta Toho (TOHO) errendimendu handiko T700 karbono zuntzez egindako bi norabide bakarreko xafla konposatuaren (norabide bakarreko xafla gisa aipatzen den) oinarrizko propietate mekanikoak probatzen dira, eta beste Performancea. konparazio datuak. Desberdintasunen ondoriozko datuen azterketa teorikoa eskaintzen da produktuetan zuntz mota hori erabiltzen duten teknikarien erreferentzia-hautaketa egiteko.

Dagokion nazioarteko estandarren arabera, proba-aleak ekoiztu eta probatu ziren. TORAY-T700 norabide bakarreko plakaren laginak soinu apur bat egin zuen lehenik eta behin %10 inguruko hutsegite-baliotik gertu zegoenean; TOHO-T700 norabide bakarreko plaka laginak, berriz, soinu apur bat egiten zuenean kaltearen balioaren %20 ingurura hurbiltzen denean. Hala ere, bi lagin taldeen kargak ez ziren erori, laginak soinu bortitz batekin suntsitu ziren arte, eta karga-balioa azkar jaitsi zen arte. TORAY-T0 norabide bakarreko xaflaren 700°-ko trakzio-erresistentzia 1830.7MPa da, eta 0°-ko trakzio-modulua 99.2GPa da; TOHO-T700 norabide bakarreko xaflari dagozkion parametroak, berriz, 1690.7MPa eta 109.3GPa dira. Lehenengoaren erretxina %37.1ekoa da, eta bigarrenarena %35.4koa.

Bere konpresio-errendimendua probatzean, TORAY-T0 plakaren norabide bakarreko 700°-ko konpresio-indarra 895MPa dela ikus daiteke, konpresio-modulua 97.9GPa dela, 90°-ko konpresio-indarra 125.4MPa dela eta konpresio-modulua 7GPa dela. TOHO-T0 plakaren norabide bakarreko 700°-ko konpresio-indarra 889.7MPa da, konpresio-modulua 105.4GPa, 90°-ko konpresio-indarra 122.6GPa eta konpresio-modulua 7.9GPa. Proben emaitzek erakusten dute bi zuntzek konpresio-ahalmen antzekoa dutela.

Gainera, zuntzen eta matrizeen interfaze-propietateak material konposatuen errendimenduan eragiten duten parametro garrantzitsuak dira. Ahula bada, armadurak ezin du bere lana egin, eta, ondorioz, konpositearen erresistentzia murriztea da. Indartsua bada, material konposatuaren kalte-erresistentzia ahula da, eta emaitza hausturaren gogortasuna gutxitzea da. Material konposatuzko produktuen diseinuan, arreta handiagoa jartzen zaio interfazearen errendimenduari. Normalean, interfaze-geruzaren indarra, lodiera eta tentsioa kontuan hartu behar dira diseinuan. Artikulu honetan, bi zuntzen interfaze-propietateak material konposatuen zeharkako trakzio-propietate orokorren eta laminar arteko ebakidura-propietateen bidez ikertzen dira.

Material konposatuaren matrizearen errendimendua ikertzeko zeharkako trakzio-probaren metodoa eta laminararteko ebakidura-indarra neurtzeko erabili ohi den habe laburreko ebakidura-probaren metodoa, laginak ezinbestean sortuko du laminararteko tentsioa eta tentsioa, hala nola ertz libreak eta lodiera-aldaketak. Laginaren lodieraren norabidean tentsioak bere erresistentzia-balioa gainditzen duenean, haustura gertatuko da. Probaren arabera, TORAY-T90 plakaren norabide bakarreko 700°-ko trakzio-erresistentzia 31.3MPa da, 90°-ko trakzio-modulua 7.4GPa da eta laminar arteko ebakidura-ersistentzia 71.9MPa da; TOHO-T90 plakaren norabide bakarreko 700°-ko trakzio-erresistentzia Erresistentzia 31.3MPa da, 90°-ko trakzio-modulua 7.8GPa da eta laminar arteko ebakidura erresistentzia 67.9MPa da.

Goiko proba eta analisi emaitzen bidez, jakin dezakegu TOHO-T700 karbono-zuntzarekin alderatuta, TORAY-T700 karbono-zuntza indartze-material egokiagoa dela luzetarako luzetarako eskakizun handiagoak dituzten produktuetarako. TOHOT-700 karbono-zuntzaren trakzio-erresistentzia eskasaren arrazoia zuntz bertatik eta ezkutuko akats askotik etor daiteke. Norabide bakarreko plakaren konpresio-propietateak eta norabide bakarreko plaka-geruzen interfaze-propietateak TORAY eta TOHO T700 karbono-zuntzekin alderatu ziren metodo estandarraren bidez, eta bien konpresio-propietateak eta interfaze-propietateak antzekoak ziren.