Materiali më i suksesshëm i modifikuar: Rrëshirë fenolike e modifikuar e përforcuar me fibra qelqi (FX-501)

Me zhvillimin e shpejtë në fushën e plastikës së përforcuar me fibra qelqi të projektuar,materiale me bazë rrëshire fenolikejanë aplikuar gjerësisht në industri të ndryshme. Kjo për shkak të cilësisë së tyre unike, rezistencës së lartë mekanike dhe performancës së shkëlqyer. Një nga materialet më të rëndësishme përfaqësuese ështëmaterial rrëshire me fibra qelqi fenolik.

Fibër qelqi fenolike, ndër rrëshirat sintetike më të hershme të industrializuara, është zakonisht një polikondensat i formuar nga polimerizimi i fenoleve dhe aldehideve në prani të një katalizatori alkalik. Më pas futen disa aditivë për të lidhur strukturën makromolekulare, duke e transformuar atë në një strukturë makromolekulare tredimensionale të patretshme dhe të patretshme, duke u bërë kështu një strukturë tipikematerial polimer termosetuesRrëshirat fenolike vlerësohen shumë për vetitë e tyre të jashtëzakonshme, duke përfshirë rezistencën e shkëlqyer ndaj flakës, stabilitetin dimensional dhe forcën e mirë mekanike. Këto atribute kanë nxitur kërkime dhe aplikime të gjera të materialeve fenolike të fibrave të qelqit.

Ndërsa ekonomitë industriale përparojnë me shpejtësi, bëhen kërkesa në rritje për performancën e materialeve fenolike të fibrave të qelqit. Si pasojë,fibra qelqi fenolike të modifikuara me rezistencë të lartë dhe rezistente ndaj nxehtësisëpo zhvillohen dhe përdoren gjerësisht.Rrëshirë fenolike e modifikuar e përforcuar me fibra qelqi (FX-501)është aktualisht një nga materialet më të suksesshme të modifikuara të rrëshirës fenolike të fibrave të qelqit. Është një lloj i ri i materialit fenolik të modifikuar dhe të përforcuar i krijuar duke përfshirë fibrat e qelqit në matricën origjinale të rrëshirës nëpërmjet përzierjes.

 Vetitë mekanike dhe rolet e përbërësve

Rrëshirë fenolike me fibra qelqishpesh zgjidhet si matricë përmateriale rezistente ndaj konsumimit, tërheqjes dhe kompresimitpër shkak të rezistencës së mirë në tërheqje, rezistencës ndaj tretësve dhe vetive të shkëlqyera mekanike si rezistente ndaj flakës.material matriceKryesisht funksionon si një lidhës, duke lidhur organikisht të gjithë përbërësit.Fibra qelqiShërbejnë si njësitë kryesore mbajtëse të ngarkesës në materialet rezistente ndaj konsumimit, duke siguruar kapacitet mbajtës të ngarkesës, dhe performanca e tyre superiore ndikon drejtpërdrejt në efektin përforcues në matricë.

Roli i materialit matricë është të lidhë fort përbërësit e tjerë të materialit tërheqës, duke siguruar që ngarkesat të transferohen, shpërndahen dhe alokohen në mënyrë uniforme në fibra të ndryshme qelqi. Kjo i jep materialit një forcë dhe qëndrueshmëri të caktuar. Fibrat e zakonshme, duke përfshirë fibrat e qelqit, fibrat organike, fibrat e çelikut dhe fibrat minerale, luajnë një rol në rregullimin e rezistencës ndaj tërheqjes së materialit.

 Mbajtja e ngarkesës në kompozite dhe ndikimi i përmbajtjes së fibrave

In material kompozit me fibra qelqi fenoliksisteme, të dyjafibrat dhe rrëshira e matricës mbajnë ngarkesën, me fibrat e qelqit që mbeten bartësi kryesor i ngarkesës. Kur kompozitët fenolikë të fibrave të qelqit i nënshtrohen stresit të lakimit ose kompresimit, stresi transferohet në mënyrë uniforme nga rrëshira e matricës në fibrat individuale të qelqit përmes ndërfaqes, duke shpërndarë në mënyrë efektive forcën e bartur. Ky proces përmirëson vetitë mekanike të materialit kompozit. Prandaj, një rritje e përshtatshme ePërmbajtja e fibrave të qelqit mund të rrisë forcën e kompozitëve fenolikë të fibrave të qelqit.

Rezultatet eksperimentale tregojnë si në vijim:

• Kompozite fenolike me fibra qelqi me përmbajtje 20% të fibrave të qelqitshfaqin shpërndarje të pabarabartë të fibrave, me disa zona që madje mungojnë edhe fibra.
• Kompozite fenolike me fibra qelqi me përmbajtje 50% të fibrave të qelqittregojnë shpërndarje uniforme të fibrave, sipërfaqe të çrregullta thyerjeje dhe asnjë shenjë të rëndësishme të tërheqjes së gjerë të fibrave. Kjo sugjeron që fibrat e qelqit mund të mbajnë së bashku ngarkesën, duke rezultuar nëforcë më e lartë në përkulje.
• Kur përmbajtja e fibrave të qelqit është 70%, përmbajtja e tepërt e fibrave çon në një përmbajtje relativisht të ulët të rrëshirës në matricë. Kjo mund të shkaktojë fenomene "të varfëra me rrëshirë" në disa zona, duke penguar transferimin e stresit dhe duke krijuar përqendrime të lokalizuara të stresit. Si pasojë, vetitë e përgjithshme mekanike të materialit kompozit të fibrave të qelqit fenolikkanë tendencë të ulen.

Nga këto gjetje,Shtimi maksimal i lejuar i fibrave të qelqit në kompozitët fenolikë të fibrave të qelqit është 50%..

 Përmirësimi i Performancës dhe Faktorët Ndikues

Nga të dhënat numerike,kompozite me fibra qelqi fenolikeqë përmban 50% fibra qelqishfaqin afërsishttre herë forcën në përkuljedhekatër herë më e fortë se forca e shtypjeskrahasuar me rrëshirën fenolike të pastër. Përveç kësaj, faktorë të tjerë që ndikojnë në fortësinë e plastikës së përforcuar me fibra qelqi fenolike përfshijnëgjatësia e fibrave të qelqitdhe e tyreorientim.