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直徑對玻璃鋼性能影響

 

在生產玻璃纖維的過程中,改變玻璃纖維原料的熔融溫度、漏板孔徑、拉絲溫度及拉絲速度等,可以控制玻璃纖維的直徑。以前9~ 10μm的玻璃纖維常被作為復合材料的增強材料,而現在逐漸開始使用直徑13~ 18μm的玻璃纖維。從理論上講,玻璃纖維直徑越細,其強度越高,但是實際生產中,玻璃纖維強度遠遠低于理論值,這是由于單絲在拉絲過程中表面形成了很多微裂紋。梁中全等[7]研究表明,當玻璃纖維直徑在9~ 13μm范圍變化時,高強度玻璃纖維原絲拉伸斷裂強度基本保持穩定。但是當玻璃纖維直徑進一步變大時,玻璃纖維比表面積及其表面活性變小,使得玻璃纖維表面的吸附浸潤劑的量大幅減少,從而造成玻璃纖維的表面缺陷大幅增加,強度降低。根據纖維的增強原理,只有纖維長度在臨界長度以上時才能充分發揮纖維的增強作用,從理論上講,增強纖維的最小長度是直徑的50~ 100倍。但是隨著纖維長度繼續增加,拉伸強度顯著下降。研究表明,隨著纖維長度的增加,纖維的增強效率提高,當纖維長度超過12mm時,纖維對復合材料各項性能的增強效果基本達到最佳。盡管隨著纖維長度的增加,纖維的微裂紋會相應增多,從而使纖維的強度降低,但在剛性、壓縮強度、彎曲強度、耐蠕變性、沖擊強度等方面,長纖維玻璃鋼卻比短纖維玻璃鋼表現出更佳的性能。纖維復合材料吸收沖擊強度的方式有3種:纖維斷裂、纖維拔出、樹脂斷裂。纖維長度增加,則纖維拔出消耗更多的能量,故有利于沖擊強度的提高。另外纖維的端部容易引起應力集中,是裂紋增長的引發點,因此端部數量少的長纖維,也能提高材料沖擊強度。
在生產玻璃纖維的過程中,改變玻璃纖維原料的熔融溫度、漏板孔徑、拉絲溫度及拉絲速度等,可以控制玻璃纖維的直徑。以前9~ 10μm的玻璃纖維常被作為復合材料的增強材料,而現在逐漸開始使用直徑13~ 18μm的玻璃纖維。從理論上講,玻璃纖維直徑越細,其強度越高,但是實際生產中,玻璃纖維強度遠遠低于理論值,這是由于單絲在拉絲過程中表面形成了很多微裂紋。梁中全等[7]研究表明,當玻璃纖維直徑在9~ 13μm范圍變化時,高強度玻璃纖維原絲拉伸斷裂強度基本保持穩定。但是當玻璃纖維直徑進一步變大時,玻璃纖維比表面積及其表面活性變小,使得玻璃纖維表面的吸附浸潤劑的量大幅減少,從而造成玻璃纖維的表面缺陷大幅增加,強度降低。根據纖維的增強原理,只有纖維長度在臨界長度以上時才能充分發揮纖維的增強作用,從理論上講,增強纖維的最小長度是直徑的50~ 100倍。但是隨著纖維長度繼續增加,拉伸強度顯著下降。研究表明,隨著纖維長度的增加,纖維的增強效率提高,當纖維長度超過12mm時,纖維對復合材料各項性能的增強效果基本達到最佳。盡管隨著纖維長度的增加,纖維的微裂紋會相應增多,從而使纖維的強度降低,但在剛性、壓縮強度、彎曲強度、耐蠕變性、沖擊強度等方面,長纖維玻璃鋼卻比短纖維玻璃鋼表現出更佳的性能。纖維復合材料吸收沖擊強度的方式有3種:纖維斷裂、纖維拔出、樹脂斷裂。纖維長度增加,則纖維拔出消耗更多的能量,故有利于沖擊強度的提高。另外纖維的端部容易引起應力集中,是裂紋增長的引發點,因此端部數量少的長纖維,也能提高材料沖擊強度。
在生產玻璃纖維的過程中,改變玻璃纖維原料的熔融溫度、漏板孔徑、拉絲溫度及拉絲速度等,可以控制玻璃纖維的直徑。以前9~ 10μm的玻璃纖維常被作為復合材料的增強材料,而現在逐漸開始使用直徑13~ 18μm的玻璃纖維。從理論上講,玻璃纖維直徑越細,其強度越高,但是實際生產中,玻璃纖維強度遠遠低于理論值,這是由于單絲在拉絲過程中表面形成了很多微裂紋。梁中全等[7]研究表明,當玻璃纖維直徑在9~ 13μm范圍變化時,高強度玻璃纖維原絲拉伸斷裂強度基本保持穩定。但是當玻璃纖維直徑進一步變大時,玻璃纖維比表面積及其表面活性變小,使得玻璃纖維表面的吸附浸潤劑的量大幅減少,從而造成玻璃纖維的表面缺陷大幅增加,強度降低。根據纖維的增強原理,只有纖維長度在臨界長度以上時才能充分發揮纖維的增強作用,從理論上講,增強纖維的最小長度是直徑的50~ 100倍。但是隨著纖維長度繼續增加,拉伸強度顯著下降。研究表明,隨著纖維長度的增加,纖維的增強效率提高,當纖維長度超過12mm時,纖維對復合材料各項性能的增強效果基本達到最佳。盡管隨著纖維長度的增加,纖維的微裂紋會相應增多,從而使纖維的強度降低,但在剛性、壓縮強度、彎曲強度、耐蠕變性、沖擊強度等方面,長纖維玻璃鋼卻比短纖維玻璃鋼表現出更佳的性能。纖維復合材料吸收沖擊強度的方式有3種:纖維斷裂、纖維拔出、樹脂斷裂。纖維長度增加,則纖維拔出消耗更多的能量,故有利于沖擊強度的提高。另外纖維的端部容易引起應力集中,是裂紋增長的引發點,因此端部數量少的長纖維,也能提高材料沖擊強度。
 

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