Wpływ modyfikacji osnowy epoksydowej mikrokulkami szklanymi na poudarową wytrzymałość laminatów epoksydowych zbrojonych włóknami szklanymi.

• Autorzy: Imielińska K. , Wojtyra R.

Warianty tytułu

EN

Influence of modification with glass beads of epoxide matrix on residual tensile strength of glass/epoxy laminates.

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pierwszej części pracy przedstawiono wyniki badań wpływu ilości napełniacza (0/45% obj.) na długość pęknięć udarowych w próbkach z żywicy epoksydowej napełnionej mikrokulkami szklanymi, wskazując na znaczne obniżenie rozmiaru zniszczeń spowodowanych udarami o danej energii dla danej ilości napełniacza, w porównaniu z czystą żywicą. Następnie zbadano wpływ, jaki tak zmodyfikowana żywica może mieć na zniszczenia udarowe laminatu, którego będzie osnową. Uzyskano zmniejszenie obszaru wewnętrznych zniszczeń udarowych w stosunku do laminatów wykonanych na bazie czystej żywicy, poddanych udarom o tej samej energii. Poudarowa wytrzymałość na rozciąganie utrzymuje się na poziomie wytrzymałości materiału nie uderzonego do pewnej progowej wartości energii uderzenia (ok. 3J), a następnie spada gwałtownie dla laminatu niemodyfikowanego i nieznacznie (w zakresie stosowanych energii uderzenia) - dla laminatu napełnionego mikrokulkami szklanymi. Większą tolerancję udarów w laminatach z matrycą modyfikowaną tłumaczy się występowaniem w tych materiałach mechanizmów absorpcji energii uderzenia, które sprzyjają zmniejszeniu długości pęknięć poprzecznych osnowy oraz hamowaniu delaminacji na granicy włókien i żywicy.

EN

First, the results of falling weight impact tests for epoxy resin filled with glass beads of different volume fraction (0-45%) at possible matrix materials for laminates have been demonstrated. The considerable decrease in impact damage size has been found in modified resin specimens as compared to unmodified ones, subjected to impact of equal energy. Next the effect of glass beads modified-matrix on impact damage size and residual tensile strength after impact of continuous glass fibre laminates has been examined. It has been found that incorporation of glass beads into the laminate matrix leads to decreased area of impact damage as compared with the pure resin matrix. Residual tensile strength of both pure epoxy matrix laminates and glass beads-filled materials remains unchanged for small impact energies, despite the observed damage. Beyond the threshold value the residual tensile strength falls considerably for pure resin laminates, whereas for glass filled materials only slight reduction has been observed. Improved impact tolerance of glass-beads-modified laminates can be related to the crack energy absorption mechanisms resulting in decreased number of transverse matrix cracks as well as less extensive delaminations which tend to arrest at the glass particles on the fibre-resin boundary.

Słowa kluczowe

PL

modyfikacja; osnowa epoksydowa; mikrogranulki szklane; wytrzymałość poudarowa; laminaty epoksydowe zbrojone włóknami szklanymi; kompozyt

EN

modification; epoxide matrix; glass beads; residual tensile strength; glass/epoxy laminates; composite

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2001
• Tom: R. XXII, nr 2
• Strony: 102--107
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Imielińska K.

• Wydział Oceanotechniki i Okrętownictwa, Politechnika Gdańska

autor

Wojtyra R.

• Wydział Oceanotechniki i Okrętownictwa, Politechnika Gdańska

• Politechnika Gdańska

Bibliografia

• [1] Abrate S.: Impact on laminated composite materials, Applied Mechanics Review, 44, 4, 1991 s. 155-190
• [2] Mattews F. L., Rawlings R. D.: Composite Materials, Engineering and Science, Chapman & Hall, 1994
• [3] Dorey G., Bishop S. M., Curtis P. T.: On the impact performance of carbon fibre laminates with epoxy and PEEK matrices. Composites Science and Technology, 23, 1985, s. 221-237
• [4] Papanicolaou G. C, Stavropoulos C. D., Mouzakis D. E., Karger- Kocsis J.: Residual tensile strength modelling of polymer polymer microlayer composites after low energy impact, Plastics, Rubber and Composites. Processing and Application, 26; 9, 1997 412-417
• [5] Liu D., Malvern L. E.: Matrix cracking in impacted glass/epoxy plates, Journal of Composite Materials, 21, 7, 1987
• [6] Papanicolaou G. C., Stavropoulos C. D.: New approach for residual compressive strength prediction of impacted CFRP laminates. Composites, 26, 6 1995 s. 1-7
• [7] Cantwell W. J., Morton J.: The impact resistance of composite materials – a review, Composites, 22; 5; 1991 s. 347-362
• [8] Richardson M. O. W., Wisheart M. J.: Review of low velocity impact properties of composite materials. Composites, 27A, 1996, s. 1123-1131
• [9] Kim Jang- Kyo, Mackay D. B., Yiu-Wing Mai: Drop-weight impact damage tolerance of CFRP with rubber-modified epoxy matrix. Composites, 24; 6 s. 1993, s. 485-493
• [10] Kinloch A. G, Maxwell D. L., Young R. J.: The fracture of hybridparticulate composites Journal of Materials Science 20, 1985 s. 4169-4184
• [11] Moloney A. C., Kausch H. H., Steiger H. R.: The fracture of particulate filled epoxide resins. Journal of Materials Science, 18, 1983, s. 208-216
• [12] Reed P. E., Turner S.: Flexed plate impact testing II. The behaviour af toughened polystyrene, Plastics and Rubber Processing and Application, 5, 1985, s. 109-118
• [13] Thomason I. L.: The interface region in glass fibre-reinforced epoxy resin composites, Composites, 26, 1995, s. 467
• [14] Strait L. H., Karasek M. L., Amateau M. F.: Effect of stacking sequence on the impact resistance of carbon fibre reinforced thermoplastic toughened epoxy laminates, Journal of Composite Materials, 26,12, 1992