Szénszálas kompozitok szakadási nyúlásának pontos meghatározására alkalmas, egy irányban erősített szénszál/epoxi-üveg/epoxi rétegekből ragasztással készült próbatestek kifejelsztése
A szerkezeti anyagok közül napjainkban a polimer mátrixú kompozitok óriási fejlődésen mennek keresztül és egyre nagyobb jelentőséggel bírnak. Nem meglepő az sem, ha teherviselő szerkezetek, alkatrészek készülnek ezekből az anyagokból. Ez többek között a kis sűrűségnek, valamint a szálak kitüntetett irányából adódó, tervezhető teherviselő képességnek köszönhető. Ezen kiemelkedő tulajdonságok miatt is használnak kompozitokat előszeretettel az repüléstechnikában, sportiparban, hadiiparban vagy az űrkutatásban.
Bizonyos területeken gyakran alkalmaznak hibrid kompozitokat is, amelyek például szén- és üvegszállal vannak erősítve. Ez az anyagvizsgálat terén is előnyös lehet, ugyanis a két különböző anyag tulajdonságait remekül ki lehet használni, például a szénszálas kompozit húzó mechanikai jellemzőinek pontos meghatározásakor, vagy a szénszálas réteg tönkremeneteli módjainak vizsgálatakor. Ezeket az eredményeket később szimulációk és alkatrésztervezés során kiválóan fel lehet használni. A TDK munkám során én is több rétegű hibrid kompozit húzó próbatesteket fejlesztettem tovább. A nagyobb rugalmassági modulusú, kisebb szakadási nyúlású szénszál/epoxi tulajdonságait vizsgáljuk, míg az üvegszál/epoxi rétegeknek nagyobb a szakadási nyúlása, ezáltal megvédik a hibrid próbatest belső rétegeiben lévő szénszálas réteget a befogás környékén ébredő feszültségkoncentrációtól. [1]
A legjobb minőséget a szén- és üvegszálas prepreg rétegek autoklávban együtt történő térhálósítása eredményezi. Viszont ebben az esetben a rétegek eltérő hőtágulási együtthatója miatt maradó feszültségekkel kell számolni. Ennek kiküszöbölésére és a szén- és üvegszál erősítésű lapokból álló hibrid kompozit próbatestek létrehozására egy lehetséges, egyszerűbb módszer a külön kikeményített kompozit lapok ragasztása.
TDK dolgozatom célja tehát a ragasztási módszerek, körülmények vizsgálata, új típusú, ragasztott hibrid próbatestek gyártása, a ragasztott próbatestek szakítóvizsgálata a belső szénszálerősítésű réteg szakadási nyúlásának meghatározása érdekében, valamint az eredmények összevetése az autoklávban együtt térhálósított rétegekből álló próbatestek mérése során kapott eredményekkel.
Irodalom:
[1] Czél G., Jalalvand M., Wisnom M. R.: Hybrid specimens eliminating stress concentrations in tensile and compressive testing of unidirectional composites. Composites Part A (Applied Science and Manufacturing), 91, 436-447 (2016)
szerző
-
Jandrics András
Gépészmérnöki mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Czél Gergely
Egyetemi docens, Polimertechnika Tanszék