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嘉峪檢測網 2022-01-24 14:06
壓縮強度(Compressive Strength):又稱抗壓強度,它是一種材料在壓縮過程中承受外部壓力的能力。極限強度由纖維斷裂或永久變形時施加的最大載荷確定。壓縮度通常采用層壓形式的環氧樹脂基體。
下表簡單列舉了幾種用于復合材料增強的纖維壓縮強度數值,在壓縮強度方面,Kevlar(芳綸纖維)比碳纖維、玻璃纖維弱得多。而且重要的是Kevlar纖維在側面撞擊時更容易開裂,導致纖維壓縮應變。這并不是說不能使用Kevlar,而是應設計一種足以滿足結構可能看到需求的鋪層結構。
韌性(Toughness):是材料在應力下抵抗開裂或吸收能量的能力。雖然強度和韌性通常是相關的,但強度測量是纖維能承受的最高應力,而韌性是根據材料在變形前能承受的應力來測量的。它也是從測試開始測量到失效點的應力-應變曲線下的區域。通常,強度較弱的纖維仍會表現出“更堅韌”的特性。韌性可以表征材料抗疲勞和耐磨性的趨勢。
Kevlar是用于復合材料增強時最輕的增強材料,其韌性也超過了玻璃纖維和碳纖維。因此,Kevlar纖維大量用于減振應用,并提供比碳纖維和玻璃纖維更好的抗沖擊性。這種韌性也有助于Kevlar在反復加載時更耐疲勞。
剛度/硬度(Rigidity / Hardness / Stiffness ):都是以材料在載荷下不變形的能力為特征。它決定了某些零件在荷載作用下是否會拉伸或移動,如果在設計關鍵區域中,嚴格的公差可能是承重結構的一個問題。
如果需要零件在負載下保持嚴格的尺寸公差,碳纖維就是答案。雖然碳纖維在三種纖維中具有最高的模量,但碳纖維復合材料即使在接近其極限強度時也會保持更嚴格的尺寸公差。
盡管每種增強纖維都被歸類為高模量材料,但在接近其極限強度和整個加載循環時,每種纖維的表現都不同。對于碳纖維、Kevlar 49、Kevlar 29、S-玻璃和E-玻璃而言,其對應的應變分別為:2.00%、2.40%、3.60%、5.40%和4.8%。
來源:碳纖維及其復合材料技術