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附近玻璃钢化粪池生产厂家,混杂效应
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恒德环保科技

时间 : 2022-04-10 02:04 浏览量 : 89

附近玻璃钢化粪池生产厂家,混杂效应

早在70年代,国外就有人注意到Hy的某些性能在一定条件下符合混合律,而另一些性能则会出现与混合律相比的正偏差(偏高),或者负偏差(偏低),因此将这种偏离混合律的现象,称为“混杂效应”缩写为HyE。若以CFRP为面层(体积分数为0.25),GFRP为芯层(体积分数为0.75),混杂制成的B型试样,在平行于红生方向拉伸时,其应力-应变曲线如图2-43所示。

由图中的曲线可以看到,起始模量可用混合律表示。一般认为:当应变达到CFRP的断裂应变时,CFRP发生断裂破坏,曲线将迅速下降,然后转入GFRP的应力-应变曲线,直到整体被破坏。但实际并不如此,当Hy达到CFRP的断裂应变时,曲线并不转折,而是继续上升到A点,与A点对应的应变,就是混合复合材料的应变,它比CFRP的断裂应变要大40%。值得注意的是,使用A型试样也会得到相类似的结果。

关于产生混杂效应的原因及其机理,目前仍说法不一。一般认为有:组分材料的结构与性能不同;混杂结构形式不同;界面状态不同等三方面的影响。但通常地说,Hy与单一纤维复合材料相比,由于引进了第三组分,因而这两种纤维的结构、性能、表面状态的不同,必然带来它们之问的不协调,从而产生出来了上述的混杂效应。通过上述对Hy的各种力学性能进行分析,可以认为:由于A、B、C三种混杂形式的不同,则其纤维混杂比、纤维相对分散度、Hy的界面状态等结构因素,都将对Hy的力学行为产生不同程度的影响,从而最终产生混杂效应。其中尤以界面状态的影响最为突出。如果界面粘合情况好,可以提高低伸长纤维含量的临界值,并减小分散度的临界值,从而反映出混杂纤维结构因素与混杂效应的关系。一般认为,CF、GF界面的脱粘范围是随着分散度的

增加和CF体积分数的降低而减小的。关于HyE的机理的分析,存在众多的看法。可以简单归纳为裂纹传播理论和纤维束理论。有人认为,当Hy断裂时,低伸长纤维产生的裂纹,受到高伸长纤维的抑制,其抑制机理如图2-44所示。

图2-44(a)说明单一CFRP中的裂纹在某一临界应力(或应变)时将扩展,而对于具有同样裂纹的同一条带的图2-14(b)所示的混杂体系来说,这种裂纹将由CF、GF桥接起来,使裂纹钝化。这就降低了裂纹扩展时的应变能释放率,且使扩展条带中裂纹所要求的应力更高。由于GF的存在,Hy中裂纹传播方式将受到明显的影响。由低伸长断裂所产生的裂

纹受到高伸长的抑制后,钝化而形成分层裂纹的说法,目前已由实验得到证实。当前也曾有人提出当Hy拉伸断裂时,提高低伸长纤维断裂伸长率的多次断裂理论。这一理论认为,Hy中低伸长纤维某一薄弱处被破坏以后,由于临近高伸长纤维的作用,裂纹不能扩展,应力经过界面传递后,经过一段距离又重新分布在低伸长纤维上,因此低伸长纤维还能承载并继续贡献其强度。低伸长纤维可能发生多次断裂,因而提高了低伸长纤维的表观断裂应变。

关于HyE的机理,还有其他的各种理论。但总的来说,这些理论远处于不成熟阶段。HyE在Hy的研究中是一个重要的方面。对于HyE的深入研究,将有力地推动Hy的应用与发展。


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