U velikom području znanosti o materijalima, tkanina od staklenih vlakana igra nezamjenjivu ulogu u mnogim industrijama sa svojim jedinstvenim fizikalnim i kemijskim svojstvima, posebno mehaničkom čvrstoćom. Kao materijal za ojačanje tkan od kontinuiranih staklenih vlakana, tkanina od staklenih vlakana ne samo da nasljeđuje mnoge prednosti samih staklenih vlakana, već također dodatno poboljšava svoju strukturnu stabilnost i mehanička svojstva kroz tehnologiju tkanja, postajući jedan od poželjnih materijala u mnogim inženjerskim primjenama.
Izvedba jezgre mehaničke čvrstoće
Mehanička čvrstoća je važan pokazatelj za mjerenje sposobnosti materijala da se odupre oštećenjima vanjske sile. Za tkaninu od staklenih vlakana, njena mehanička čvrstoća uglavnom se odražava u sljedećim aspektima:
Vlačna čvrstoća: Tkanina od staklenih vlakana ima izuzetno visoku vlačnu čvrstoću, što znači da može izdržati velike vlačne sile bez loma. Ova značajka čini tkaninu od staklenih vlakana dobrom u situacijama kada treba izdržati napetost ili napetost, kao što je ojačanje građevinske konstrukcije, kabeli mostova itd.
Čvrstoća na savijanje: osim vlačne čvrstoće, tkanina od staklenih vlakana ima i svojstva savijanja. Kada je podvrgnut opterećenjima savijanja, može učinkovito raspršiti stres i spriječiti oštećenja uzrokovana lokalnom koncentracijom stresa. Ovo svojstvo omogućuje tkanini od staklenih vlakana da zadrži visoku strukturnu cjelovitost i stabilnost pri proizvodnji strukturnih dijelova složenih oblika.
Čvrstoća na smicanje: Sila na smicanje je destruktivna sila koja nastaje kada je materijal izložen sili paralelnoj s površinom koja nosi silu. Tkanina od staklenih vlakana stvara snažnu otpornost na smicanje kroz ispreplitanje i spajanje između vlakana, što može učinkovito izdržati oštećenja od smicanja. To omogućuje tkanini od staklenih vlakana da pokaže učinkovitost u situacijama u kojima se primjenjuju posmična opterećenja, kao što su kompozitni laminati, ojačanja cijevi itd.
Udarna žilavost: Iako je tkanina od staklenih vlakana krt materijal, njezina udarna žilavost može se značajno poboljšati posebnim tretmanom i optimizacijom procesa tkanja. Kada su izloženi udarnim opterećenjima, tkanina od staklenih vlakana može apsorbirati i raspršiti udarnu energiju i smanjiti oštećenje strukture. Ovo svojstvo čini tkaninu od staklenih vlakana važnom primjenom u situacijama u kojima je potrebno izdržati udarna opterećenja, kao što su testovi sudara automobila i dizajni protiv sudara s pticama za zrakoplovna vozila.
Načini poboljšanja mehaničke čvrstoće
Kako bi se dodatno poboljšala mehanička čvrstoća tkanina od staklenih vlakana , proizvođači su poduzeli različite pristupe za poboljšanje i optimizaciju:
Promjer i duljina vlakana: Smanjenje promjera vlakana i povećanje duljine vlakana može poboljšati čvrstoću i žilavost tkanine od staklenih vlakana. Tanka i duga vlakna mogu bolje prenijeti i raspršiti naprezanje te smanjiti mogućnost loma.
Proces tkanja: Upotreba naprednih procesa tkanja, kao što su platno tkanje, keper, satensko tkanje itd., kao i povećanje gustoće tkanja, može značajno poboljšati strukturnu stabilnost i mehaničku čvrstoću tkanine od staklenih vlakana. Različite metode tkanja prikladne su za različite scenarije primjene i potrebe.
Površinska obrada: Površinska obrada tkanine od staklenih vlakana, kao što je premazivanje smolom, impregnacija sredstvom za pojačavanje itd., može povećati snagu vezivanja između vlakana i matrice i poboljšati mehanička svojstva cjelokupnog kompozitnog materijala.
Miješanje i laminacija: Miješanje ili laminiranje tkanine od staklenih vlakana s drugim materijalima (kao što su karbonska vlakna, aramid, itd.) može stvoriti novu vrstu kompozitnog materijala s većom mehaničkom čvrstoćom i sveobuhvatnom izvedbom.