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復(fù)合材料破壞機(jī)制及應(yīng)用范圍
發(fā)布時(shí)間:2022-10-13 15:46 | 瀏覽次數(shù):




  復(fù)合材料的破損是經(jīng)基材損傷、裂開、界面脫黏、纖維橋出、纖維斷裂等過程,當(dāng)少數(shù)纖維發(fā)生斷裂時(shí),負(fù)荷又會(huì)通過基材的傳遞,敏捷分散到其他齊備的纖維上去,從而遲滯了一樣平常傳統(tǒng)的破壞忽然發(fā)生的情況,故萬一發(fā)生破損其破損安全性高。
 

碳纖維復(fù)合材料破壞
 

  裂紋是導(dǎo)致金屬或陶瓷材料破壞的緊張缺陷,尤其金屬材料許多破壞的機(jī)制是以單一裂縫成長(zhǎng)為主,但高分子基復(fù)合材料由強(qiáng)化材及基材所組成,強(qiáng)化材之方向性在構(gòu)件的不同位置每每不同,因此強(qiáng)化材響應(yīng)于施力方向不定,受力時(shí)不同位置、不同材料所受到之應(yīng)力不同;又不同層間是黏合在一路的,故必須一路變形,因各成份材料變形能力不一,因此的破壞鮮少?gòu)膯我涣芽p發(fā)生,而每每是由內(nèi)部一系列的多重破壞機(jī)制同時(shí)發(fā)展而致,這些破壞可以包括基材裂紋,脫層,脫鍵及纖維斷裂·對(duì)于較為脆性的熱因性高分子基材,由于其允許的應(yīng)變十分有限,一旦變形量超過其能允許的極限應(yīng)變,則會(huì)沿施力方向產(chǎn)生一系列基材裂縫,這些裂縫開始時(shí)僅存在于纖維間之基材內(nèi),但繼承受力或受反覆負(fù)載時(shí),這些裂縫可能會(huì)變大并觸及纖維,此時(shí),裂縫之成長(zhǎng)若被纖維所阻礙,可能會(huì)轉(zhuǎn)向沿著基材與纖維介面的方向生長(zhǎng),造成纖維與基材剝離,形成所謂脫鍵的征象。另一方面,如果復(fù)材是由積層而來,則層與層之問因變形不相容而形成層間裂縫,即所謂脫層的征象。
 

  復(fù)合材料的應(yīng)用包括:航天結(jié)構(gòu)使用之材料,武器構(gòu)件復(fù)合材料,車身構(gòu)件如:激熱器支架,防撞桿車門框架;底盤部分之構(gòu)件如葉月彈簧,傳勤軸;引擎部分則使用強(qiáng)化的耐高溫高分子基材以及金屬基復(fù)合材料·休閑娛樂方面包括高爾夫球桿,羽球及網(wǎng)球拍,釣竿,弓,獨(dú)木舟及游艇村料,復(fù)合材料也有效作結(jié)構(gòu)如梁柱的補(bǔ)強(qiáng),其他如工廠成型之整套衛(wèi)浴間、模板、屋頂用浪板等。國(guó)外有很多家公司專學(xué)生產(chǎn)復(fù)合材料制造之壓力容器及化學(xué)質(zhì)料容器,作為工業(yè)上使用。

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