玻纖不飽和復材耐沖擊性能2
廣泛應用的玻璃鋼材料在使用中經常要承受沖擊載荷,如火車開車停車時承受的沖擊,汽車相撞時車體的受撞變形等。玻璃鋼由于其較高的強度和低廉的價格,而廣泛用于汽車工業中,特別是制作保險杠和車身。據汽車的這些零部件的抗沖擊性能,是衡量其力學性能的重要指標之一。復合材料在使用過程中受到低能沖擊時,大部分情況并沒有明顯的目視損傷,但卻在層合表面會生成不可視的淺表面分層,從而形成潛在的危險,內部損傷的存在可造成復合材料,在強度和剛度上的很大損失。不飽和樹脂網專家表示,已經對復合材料層合板的低能量沖擊損傷機理,及特點作了廣泛深入的研究。Giuseppe Sala和Dai Gil Lee等在這方面做了很多工作。國內的一些研究人員也做了相類似的工作,取得了一些成果。對復合材料鋪層優化設計方面的研究也比較多,但就鋪層方式對復合材料耐沖擊性能的影響方面的研究卻不多。為設計生產出更加安全穩定的玻璃鋼產品,專家對玻璃纖維增強不飽和聚酯樹脂復合材料,采用不同的鋪層工藝,進行了低能量沖擊性能的比較分析。
1.2、復合材料層合板的制備
織物鋪層方向的改變,可能會影響增強纖維在層合板受力時的承載情況,從而使層合板的力學性能發生變化。
層合板是由若干層織物以不同方向疊合而成。如果各層主方向都沿一個方向則稱為單向層合板,各層主方向不同則稱為多向層合板。若鋪層纖維方向與層合板X軸方向重合,該層就叫0°鋪層;若鋪層纖維方向與層合板X軸方向垂直則為90°鋪層。整個層合板中只有0°和90°鋪層,稱為正交鋪設層合板如圖1。若鋪層方向只有+Φ和-Φ兩種則稱斜交(角交)鋪設層合板,如圖2。

本實驗增強材料為玻璃纖維布,所以選取經紗方向與層合板X軸方向的夾角標記層合板的鋪層方向,即:當織物鋪設角為θ時,2層玻璃布經紗間的角度為θ。在本研究中設計了4種鋪層方式分別為0°/0°/0°/0°;0°/90°/0°/90°;0°/+45°/+45°/0°和+45°/0°/-45°/90°。
本實驗采用真空輔助樹脂注塑(vacuum assisted resin infusion,VARI)成型技術對玻璃纖維/不飽和聚酯樹脂層合板進行試樣的復合。VARI是一種新型的低成本的玻璃纖維增強材料大型構件的成型技術。它是在真空狀態下排除纖維增強體中的氣體,通過樹脂的流動、滲透,實現對纖維及其織物的浸漬,并在室溫下進行固化,形成一定纖維/樹脂比例的工藝方法。層合板的尺寸為300mm×300mm,根據沖擊實驗要求,試樣裁剪成95mm×95mm的試件。










































