Как сильно влияет размер в 1 см на характеристики стеклопластиковых профилей?
В процессе производства стеклопластиковых профилей, чтобы изменить стекловолокно сырья в стеклопластиковых профилей температуры плавления, утечки пластины диафрагмы, температура рисования и скорость рисования, и т.д., вы можете контролировать диаметр стекловолокна. Ранее, 9 ~ 10 мкм стекловолокна часто используется в качестве композитного материала армирующего материала FRP профилей, а теперь постепенно начали использовать диаметр 13 ~ 18 мкм стекловолокна.
На самом деле, теоретически говоря, чем тоньше диаметр стекловолокна, тем выше прочность, но на практике прочность стекловолокна намного ниже теоретического значения, это связано с мононитью в процессе волочения на поверхности образуется множество микротрещин. Данные исследований Лян Чжунцюаня и других ученых показывают, что при изменении диаметра стекловолокна в диапазоне 9 ~ 13 мкм прочность на разрыв высокопрочных стекловолоконных нитей в основном остается стабильной. Однако при дальнейшем увеличении диаметра стекловолокна удельная площадь поверхности стекловолокна и его поверхностная активность становятся меньше, из-за чего количество адсорбции инфильтранта на поверхности стекловолокна значительно уменьшается, что приводит к значительному увеличению поверхностных дефектов стекловолокна и снижению прочности.
Согласно принципу армирования волокна, только когда длина волокна превышает критическую длину, армирующий эффект волокна может быть полностью реализован. Теоретически, минимальная длина армирующего волокна в 50-100 раз превышает диаметр. Однако с увеличением длины волокна прочность на разрыв значительно снижается. Исследование показывает, что с увеличением длины волокна эффективность армирования возрастает, и когда длина волокна превышает 12 мм, армирующий эффект волокна на различные свойства композитного материала в основном достигает максимума. Хотя с увеличением длины волокна увеличивается количество микротрещин в волокне, что приводит к снижению прочности волокна, но с точки зрения жесткости, прочности на сжатие, прочности на изгиб, сопротивления ползучести, ударной прочности и т.д., длинноволокнистый FRP показывает лучшие характеристики, чем коротковолокнистый FRP. Волокнистые композиты приобретают ударную прочность тремя способами: разрыв волокон, вытягивание волокон и разрушение смолы. При увеличении длины волокна на его вытягивание затрачивается больше энергии, что способствует повышению ударной прочности. Кроме того, в конце волокна легко вызвать концентрацию напряжения, это рост трещины в точке инициации, поэтому конец небольшого количества длинных волокон также может улучшить ударную прочность материала.
