Tại sao sức mạnh cắt xen kẽ của Tấm sợi carbon Cao hơn kim loại? Một góc nhìn Layup
Độ bền cắt xen kẽ là gì?
Độ bền cắt giữa các lớp (ILSS) đo khả năng chống trượt hoặc tách lớp của các lớp vật liệu composite dưới tải trọng cắt. Trong vật liệu tổng hợp sợi carbon, trong khi sợi cung cấp độ bền cao thì hệ thống nhựa và giao diện sợi đóng vai trò chính trong việc chống lại sự phân tách lớp.
Bố trí theo lớp 0°/90° so với bố trí một chiều
0/90 độ 0 độ
Phương pháp layup ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất tổng thể của vật liệu composite.
✅ Bố trí một chiều: Tất cả các sợi chạy theo cùng một hướng (ví dụ: 0°). Những tấm này có độ bền kéo cực cao theo hướng sợi nhưng ILSS tương đối thấp. Điều này là do bề mặt tiếp xúc giữa các lớp chủ yếu được giữ với nhau bằng nhựa, thiếu sự liên kết các sợi.
✅ Bố trí nhiều lớp (ví dụ: 0°/90°): Các lớp xen kẽ theo hướng 0° và 90° tạo thành một cấu trúc liên kết chặt chẽ hơn, tăng cường đáng kể khả năng chống trượt giữa các lớp. Sự khác biệt về góc giữa các lớp sợi cung cấp thêm liên kết, phân bổ lực cắt theo nhiều hướng.
So sánh thử nghiệm (Gần đúng):
- ILSS một chiều: 30–40 MPa
- ILSS lớp chéo 0°/90°: 60–75 MPa
Ảnh hưởng của hệ thống nhựa đến ILSS
Trong khi sợi xác định cường độ định hướng thì hệ thống nhựa đặt ra giới hạn trên của ILSS. Dưới đây là so sánh hai loại nhựa phổ biến:
