Nagyteljesítményű unidirekcionális szénszál/epoxi prepreg kompozitok szakadási nyúlásának pontos meghatározása új típusú üveg/szénszál erősítésű hibrid próbatestek alkalmazásával
A szénszálgyártó cégek által közzétett egyes száltípusok adatlapjain megfigyelhető, hogy a gyártó által megadott szál- illetve kompozit lemez szakadási nyúlásértéke között jelentős eltérés van, ez a különbség egyes esetekben eléri a 25%-ot. A szabványos szakító próbatestekre felhelyezett befogófülek környezetében terhelés hatására feszültségkoncentráció alakul ki, amely a próbatest idő előtti tönkremeneteléhez vezethet. További nehézséget jelent a szakadás pontos helyének meghatározása, melyhez nagysebességű kamera használata szükséges, mivel a szénszálas próbatest jellemzően szétrobban a tönkremenetel pillanatában.
A kutatásom célja olyan üveg- és szénszál erősítésű hibrid kompozit próbatestek tervezése, gyártása és vizsgálata, amelyek segítségével pontosan meghatározható a szénszálas réteg szakadási nyúlása. Három, különböző típusú prepregből (Toray T700 200 g/m2, T700 150 g/m2, T800 120 g/m2) háromrétegű tisztán szénszálas-, valamint oldalanként három ill. négy üvegszálas réteg közé laminált szénrétegeket tartalmazó hibrid próbatesteket készítettem. A próbatesteket egytengelyű szakítóvizsgálatnak vetettem alá. Az üveg- és szénszálas hibrid próbatestek esetében nem szükséges befogófüleket alkalmazni, ugyanis a külső üvegszálas rétegek megvédik a szénréteget a befogásnál az esetleges károsodástól.
A mérési eredmények igazolják, hogy a hibrid próbatestekkel mért szakadási nyúlásértékek 0,2-0,4 százalékkal magasabbak, mint a tisztán szénszálas próbatestek esetében kapott értékek. Emellett az üveg- és szénszálas hibrid próbatest alkalmazásának előnyös tulajdonsága, hogy az üveg fényáteresztő képességének köszönhetően szabad szemmel is megállapítható a szénréteg tönkremenetelének pontos helye, amely az esetek túlnyomó részében a befogási pontoktól távol található.
szerző
-
Bugár-Mészáros Márton
Gépészmérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
Dr. Czél Gergely
Egyetemi docens, Polimertechnika Tanszék