Каква е интерламинарната якост на срязване на тъканта от въглеродни влакна UD?

Като доставчик на тъкани от въглеродни влакна UD, често срещам въпроси от клиенти относно междуслойната якост на срязване на нашите продукти. В този блог се стремя да осигуря цялостно разбиране на това какво е интерламинарна якост на срязване, защо има значение в контекста на тъканта от въглеродни влакна UD и как се свързва с нашите предложения, като напр.CFRP тъкан,T700 UD въглеродни влакна, и300g UD плат от въглеродни влакна.

Разбиране на интерламинарната якост на срязване

Интерламинарна якост на срязване (ILSS) се отнася до способността на композитен материал, като UD тъкан от въглеродни влакна, да устои на напрежението на срязване между своите слоеве. В ламинирана композитна структура отделните слоеве от тъкан от въглеродни влакна са свързани заедно с матричен материал, обикновено смола. Когато се приложи натоварване в посока, успоредна на равнината на слоевете, това може да доведе до плъзгане на слоевете един спрямо друг. Интерламинарната якост на срязване измерва максималното напрежение на срязване, което материалът може да издържи, преди да настъпи това междупластово плъзгане.

Математически ILSS се изчислява, като се използва следната формула за изпитване на срязване на къса греда, което е често срещан метод за измерване на ILSS:

[ILSS=\frac{3P}{4bh}]

където (P) е максималното натоварване при повреда, (b) е ширината на образеца и (h) е дебелината на образеца.

Защо интерламинарната якост на срязване има значение в тъканта от въглеродни влакна UD

Платът от въглеродни влакна UD се използва широко в различни приложения с висока производителност, включително авиационно, автомобилно и спортно оборудване. В тези приложения материалът често е подложен на сложни условия на натоварване. Високата интерламинарна якост на срязване е от решаващо значение поради няколко причини:

Структурна цялост: В аерокосмическите компоненти, като например структури на крилата или части на фюзелажа, материалът трябва да запази своята цялост при различни условия на полет. Ниският ILSS може да доведе до разслояване, което представлява разделяне на слоевете в композита. Разслояването може значително да намали здравината и твърдостта на конструкцията, потенциално водещо до катастрофална повреда.
Прехвърляне на товара: В автомобилните приложения композитите от въглеродни влакна се използват за намаляване на теглото, като същевременно се поддържа висока якост. Способността за ефективно прехвърляне на товари между слоевете е от съществено значение за цялостната производителност на компонента. Високият ILSS гарантира, че натоварването е равномерно разпределено в цялата конструкция, предотвратявайки локализирани концентрации на напрежение.
Устойчивост на умора: В спортно оборудване като рамки за велосипеди или тенис ракети, материалът е подложен на многократно натоварване. Високата междупластова якост на срязване спомага за подобряване на устойчивостта на умора на продукта, осигурявайки по-дълъг експлоатационен живот.

Фактори, влияещи върху интерламинарната якост на срязване на UD въглеродни влакна

Няколко фактора могат да повлияят на интерламинарната якост на срязване на тъканта от въглеродни влакна UD:

Адхезия на влакна - матрица: Качеството на връзката между въглеродните влакна и матричната смола е критичен фактор. Силната адхезия гарантира, че напрежението на срязване може да бъде ефективно прехвърлено от матрицата към влакната. Повърхностните обработки на въглеродните влакна, като например оразмеряване, могат да подобрят адхезията на влакното - матрицата и по този начин да увеличат ILSS.
Свойства на смола: Видът и свойствата на смолата, използвана като матричен материал, играят важна роля. Смолите с висока якост на срязване и добри омокрящи свойства могат да подобрят междуслойната якост на срязване. Например, епоксидните смоли обикновено се използват в UD композити от въглеродни влакна поради тяхната отлична адхезия и механични свойства.
Структура на тъканта: Ориентацията и разположението на въглеродните влакна в UD тъканта може да повлияе на ILSS. В еднопосочните тъкани влакната са подредени в една посока. По-равномерното разпределение на влакната и правилното опаковане на влакната може да доведе до по-добро прехвърляне на натоварването между слоевете и по-висок ILSS.
Производствен процес: Начинът, по който тъканта от въглеродни влакна UD е ламинирана и втвърдена, също може да повлияе на ILSS. Необходими са подходящи условия на втвърдяване, като температура и налягане, за да се осигури напълно развита връзка смола - влакна. Неадекватното втвърдяване може да доведе до кухини или непълно свързване, намалявайки междуслойната якост на срязване.

Интерламинарна якост на срязване на нашите UD продукти от въглеродни влакна

В нашата компания предлагаме гама от продукти от тъкани от въглеродни влакна UD, включителноCFRP тъкан,T700 UD въглеродни влакна, и300g UD плат от въглеродни влакна.

НашитеCFRP тъкане проектиран да има висока интерламинарна якост на срязване. Ние използваме висококачествени въглеродни влакна и внимателно подбрана система от смоли, за да осигурим здрава адхезия на влакната и матрицата. Производственият процес е оптимизиран за минимизиране на празнините и осигуряване на равномерно разпределение на смолата, което допринася за висок ILSS.

TheT700 UD въглеродни влакнае направен от T700 въглеродни влакна, които са известни със своята висока якост и модул. Комбинацията от тези високопроизводителни влакна с нашата усъвършенствана система от смоли води до продукт с отлична интерламинарна якост на срязване. Това го прави подходящ за приложения, където се изискват висока якост и висока твърдост, като например компоненти за космическото пространство.

Нашите300g UD плат от въглеродни влакнапредлага добър баланс между теглото и междуслойната якост на срязване. Платът от 300 g има относително ниско тегло, което е от полза за приложения, където намаляването на теглото е приоритет, като например в спортно оборудване. В същото време нашият производствен процес гарантира, че има достатъчно ILSS, за да отговори на изискванията за производителност на тези приложения.

Измерване и осигуряване на висока междупластова якост на срязване

Ние провеждаме строги тестове на нашите продукти от тъкани от въглеродни влакна UD, за да гарантираме висока междуслойна якост на срязване. Тестът за срязване на къса греда е един от основните методи, които използваме. Ние подготвяме проби в съответствие с международните стандарти и ги тестваме с помощта на най-съвременно оборудване за изпитване.

В допълнение към тестването, ние прилагаме и стриктни мерки за контрол на качеството през целия производствен процес. От подбора на суровини до окончателното втвърдяване и довършителните стъпки, всеки етап се наблюдава, за да се гарантира, че продуктът отговаря или надвишава определените изисквания на ILSS.

300g UD Carbon Fiber Fabric CFRP Fabric

Заключение и призив за действие

Интерламинарната якост на срязване е критично свойство на тъканта от въглеродни влакна UD, особено при приложения с висока производителност. Нашата компания се ангажира да предоставя продукти от плат от въглеродни влакна UD с висока междуслойна якост на срязване, като напр.CFRP тъкан,T700 UD въглеродни влакна, и300g UD плат от въглеродни влакна.

Ако сте на пазара за висококачествена UD тъкан от въглеродни влакна за вашето специфично приложение, ви каним да се свържете с нас за повече информация и да обсъдим вашите нужди за доставка. Нашият екип от експерти е готов да ви помогне да изберете правилния продукт и да гарантирате, че той отговаря на вашите изисквания за ефективност.

Референции

Hull, D., & Clyne, TW (1996). Въведение в композитните материали. Cambridge University Press.
Agarwal, BD, Broutman, LJ и Chandrashekhara, K. (2006). Анализ и ефективност на влакнести композити. Уайли.
ASTM D2344/D2344M - 16. Стандартен метод за изпитване за якост на къс лъч на композитни материали с полимерна матрица и техните ламинати.