通过不同的制造工艺获得的玻璃纤维增强聚合物复合层材质的机械性能测量
Jin Lai1, Xiaoyu Zhang1, Xin Zhang2
1Department of Mechanics and Aerospace Engineering, Southern University of Science and Technology.
Journal of visualized experiments : JoVE
|July 17, 2023
概括
湿手布置/真空袋 (WLVB) 工艺显著提高了复合板材质量. 与传统的湿手布置 (WL) 相比,这种方法可以提高纤维含量和强度和刚度等机械性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物工程 聚合物工程
- 复合材料制造业 复合材料制造业
背景情况:
- 复合板材的传统湿手布置 (WL) 由于压力不足而遭受纤维含量低和被困空气的困扰.
- 这导致机械性能降低,包括刚性和强度,质量较差的层级材料.
- 湿手布置/真空袋 (WLVB) 工艺旨在通过加入真空压力来克服这些局限性.
研究的目的:
- 详细描述和控制 WLVB 工艺,用于制造编织平面图案玻璃纤维增强复合板材 (GFRP).
- 量化通过WLVB工艺实现的纤维体积含量和机械性能的改进.
- 建立一种可靠的方法来生产高质量的GFRPs,具有稳定和卓越的性能.
主要方法:
- 详细描述和精确控制WLVB工艺步骤和材料比率.
- 使用公式方法计算纤维体积含量,用于WL和WLVB层材.
- 机械性能的表征,包括拉伸强度,模量和冲击能量吸收,使用标准化测试.
主要成果:
- WLVB工艺使纤维体积含量从42.04% (WL) 增加到57.82%,增长了15.78%.
- 通过WLVB工艺,GFRP的拉力强度和模量分别提高了17.4%和16.35%.
- 冲击测试中的特定吸收能量增加了19.48%的WLVB加工的层材.
结论:
- WLVB工艺是制造GFRP的优越方法,产生明显更高的纤维含量和增强的机械性能.
- 对WLVB工艺步骤和材料比率的精确控制对于确保一致的质量和性能至关重要.
- 这些发现表明了WLVB在生产各种应用的高性能复合板材方面的潜力.
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