Почему прочность панелей из углеродного волокна на межслойный сдвиг выше, чем у металлов
Остановленный на 06 14, 2025
Что такое прочность на межслойный сдвиг?
Прочность на межслойный сдвиг (ILSS) измеряет сопротивление слоев композитного материала скольжению или расслаиванию при сдвигающей нагрузке. В композитах из углеродного волокна, в то время как волокна обеспечивают высокую прочность, именно полимерная система и граница раздела волокон играют главную роль в сопротивлении расслоению слоев.
Поперечная укладка 0°/90° по сравнению с однонаправленной укладкой
;
0/90 градуса & 0 градусов
Способ укладки существенно влияет на общие эксплуатационные характеристики композитных материалов.
✅ Однонаправленная укладка: все волокна располагаются в одном направлении (например, под углом 0°). Эти панели обладают чрезвычайно высокой прочностью на растяжение в направлении волокон, но относительно низким ILSS. Это происходит потому, что поверхность раздела между слоями в основном удерживается вместе смолой, в которой отсутствует сцепление волокон.
✅ Поперечная укладка (например, 0°/90°): Чередующиеся слои в направлениях 0° и 90° образуют более плотную структуру, что значительно повышает устойчивость к проскальзыванию между слоями. Разница углов между слоями волокон обеспечивает дополнительное сцепление, распределяя усилия сдвига по нескольким направлениям.
Сравнительный тест (приблизительный):
- Однонаправленный ILSS: 30-40 МПа
- Поперечный ILSS при 0°/90°: 60-75 МПа
Влияние полимерных систем на прочность сцепления
В то время как волокна определяют прочность сцепления, система смол устанавливает верхний предел прочности сцепления. Ниже приведено сравнение двух распространенных смол: