Abstrakt

Porównano wytrzymałość na ściskanie i mechanizmy odpowiedzialne za poudarową wytrzymałość na ściskanie i tolerancję zniszczeń udarowych laminatów szklanych o osnowie żywicy epoksydowej lub winyloestrowej, jak również epoksydowych laminatów węglowych oraz hybrydowych: węglowo-szklanych lub aramidowo-szklanych. Dla laminatów epoksydowych o wzmocnieniu węglowym i szklanym oraz węglowo-szklanym otrzymano zbliżone wartości wytrzymałości na ściskanie, co potwierdza teorię iż wytrzymałość na ściskanie jest niewrażliwa na znaczne różnice w wytrzymałości włókien w przypadku kruchych włókien węglowych lub szklanych. W przypadku laminatów aramidowo-szklanych, ze względu na małą wytrzymałość na ściskanie osiowe włókien aramidowych wytrzymałość na ściskanie jest zdominowana przez własności osnowy. Różnica wytrzymałości na ściskanie epoksydowego laminatu aramidowo-szklanego w stosunku do szklanego lub węglowo- szklanego wyniosła ok. 40%. Zastosowanie żywicy winyloestrowej jako osnowy kompozytu szklanego przyczyniło się do podniesienia wytrzymałości na ściskanie laminatu o ponad 30%, w porównaniu z żywicą epoksydową, ze względu na większy opór pękania żywicy winyloestrowej. W zakresie poudarowej wytrzymałości na ściskanie laminatów szklanych uzyskano podobne zachowanie - ok. 45-55% spadek wytrzymałości na ściskanie przy prawie niewidocznych zniszczeniach udarowych (rzędu 100-150mm2) w przypadku osnowy epoksydowej i winyloestrowej. W oparciu o analizę obrazów SEM podano przypuszczalne przyczyny obserwowanego spadku Rc. Pomimo stosunkowo niskiej wytrzymałości na ściskanie kompozytów epoksydowych wzmocnionych tkaniną aramidowo-szklaną po udarze laminaty te zachowują wytrzymałość na ściskanie Rc w większym stopniu niż pozostałe badane materiały (ok. 30-35% R0 wartości wyjściowej wytrzymałości na ściskanie przy PNZ w porównaniu z 40-45%R0 dla kompozytu węglowo/szklanego). Wyższa tolerancja zniszczeń udarowych przez laminaty aramidowo-szklane związana jest ze zdolnością do odkształcania się włókien aramidowych, dzięki czemu następuje zmniejszanie koncentracji naprężenia w miejscu wystąpienia pęknięć udarowych w laminacie przy poudarowym ściskaniu.

Autor (1)