Kevlar vláknitá látka je pozoruhodný materiál známy pre svoju vysokú pevnosť, trvanlivosť a odolnosť voči rôznym environmentálnym faktorom. Ako dodávateľ tkaniny Twill Kevlar Fiber sa často pýtam na jej pevnosť v ohybe. V tomto blogovom príspevku sa ponorím do koncepcie ohybovej sily, spôsobu, akým sa meria a aké faktory môžu ovplyvniť ohybovú silu tkaniny Twill Kevlar Fiber.
Pochopenie ohybovej sily
Ohybová sila, známa tiež ako pevnosť v ohybe, je miera schopnosti materiálu odolať deformácii pri ohybovom zaťažení. Ak sa sila aplikuje na materiál spôsobom, ktorý spôsobuje ohýbanie, materiál zažije napätie aj kompresné napätie. Ohybová pevnosť je maximálne napätie, ktoré materiál vydrží skôr, ako zlyhá alebo zlomeniny v rámci týchto ohybových síl.
Pre tkaninu Kevlar Fiber je pevnosť v ohybe dôležitou vlastnosťou, najmä v aplikáciách, kde tkanina musí byť ohnutá, zložená alebo zakrivená bez straty svojej integrity. Napríklad v leteckom priemysle sa môže kevlarová vláknitá tkanina použiť na výstavbu komponentov lietadiel, ktoré si vyžadujú flexibilitu a odolnosť voči ohybovým silám. Podobne v automobilovom priemysle sa môže použiť pre diely, ktoré musia vydržať opakované ohýbanie počas prevádzky.
Meranie ohybovej pevnosti tkaniny Twill Kevlar Fiber
Ohybová pevnosť tkaniny Kevlar vlákien Twill sa zvyčajne meria pomocou testu v ohýbaní trojbodov alebo štyroch bodov. Pri teste v ohýbaní trojbodov je vzorka tkaniny umiestnená na dve podpery a v strede vzorky medzi týmito dvoma podperami sa nanáša zaťaženie. Zaťaženie sa postupne zvyšuje, až kým vzorka zlyhá a zaznamená sa maximálne zaťaženie a zodpovedajúce napätie.
Vzorec na výpočet pevnosti ohybu (σ) v teste o ohýbaní trojbodov je:
S = 3fl / (2bd²)
kde f je maximálne zaťaženie aplikované v strede, l je dĺžka rozpätia medzi dvoma podperami, B je šírka vzorky a D je hrúbka vzorky.
V teste ohybu so štyrmi bodmi sa zaťaženie aplikuje v dvoch bodoch medzi podpermi, čo vytvára rovnomernejší ohybový moment cez vzorku. Tento test sa často uprednostňuje pri testovacích materiáloch s veľkými rozpätiami alebo pri presnejšej reprezentácii skutočných podmienok ohýbania sveta.
Faktory ovplyvňujúce ohybovú pevnosť tkaniny Twill Kevlar
Orientácia vlákien
Orientácia kevlarových vlákien vo vzorke Twill Weave môže významne ovplyvniť pevnosť v ohybe tkaniny. V kepej väzbe sú vlákna usporiadané do diagonálneho vzoru, ktorý poskytuje rovnováhu medzi pevnosťou v rôznych smeroch. Ak však vlákna nie sú počas výrobného procesu správne zarovnané, môže to viesť k zmenám v ohybovej pevnosti. Napríklad, ak je väčšina vlákien orientovaná v jednom smere, tkanina môže mať v tomto smere vyššiu pevnosť v ohybe, ale nižšiu pevnosť v kolmom smere.
Zlomok objemu vlákna
Objemová frakcia kevlarových vlákien v tkanine tiež hrá rozhodujúcu úlohu pri určovaní jej pevnosti v ohybe. Vyššia frakcia objemu vlákien vo všeobecnosti vedie k vyššej pevnosti v ohybe, pretože na prepravu zaťaženia je k dispozícii viac vlákien. Príliš zvyšovanie frakcie objemu vlákien však môže tiež viesť k problémom, ako je zlá impregnácia živice, čo môže znížiť celkový výkon tkaniny.
Živici
Živová matica použitá na držanie kevlarových vlákien spolu v tkanine má významný vplyv na pevnosť v ohybe. Živica poskytuje médium na prenos zaťaženia medzi vláknami a chráni vlákna pred poškodením životného prostredia. Rôzne typy živíc majú rôzne mechanické vlastnosti, ako je tuhosť a húževnatosť. Tuhšia živica môže zvýšiť ohybovú pevnosť tkaniny tým, že poskytne vlákna väčšiu podporu, ale môže tiež zvýšiť krehkú látku. Na druhej strane flexibilnejšia živica môže zlepšiť schopnosť tkaniny odolať ohýbaniu bez štiepenia, ale môže mať za následok nižšiu celkovú pevnosť.
Hrúbka tkaniny
Hrubšie twill kevlarové vlákno tkaniny majú vo všeobecnosti vyššiu pevnosť v ohybe ako tenšie. Je to preto, že hrubšia tkanina má viac materiálu, aby odolala ohybovým silám. Zvýšenie hrúbky však zvyšuje aj hmotnosť tkaniny, ktorá nemusí byť žiaduce v aplikáciách, kde hmotnosť je kritickým faktorom, napríklad v leteckom a automobilovom priemysle.
Porovnanie s inými typmi tkanín aramidových vlákien
Pri porovnaní tkaniny Kevlar Fiber s inými typmi tkanín aramidových vlákien, ako napríkladObyčajná tkanina vlákninyaTkanina z červenej aramidovej vlákna, Ohybová sila sa môže meniť. Obyčajná tkanina z vlákien Aramid má jednoduchý vzorový vzor, ktorý môže mať za následok rôzne orientácie a distribúciu vlákien v porovnaní s tlmenou tlmením. To môže viesť k rozdielom v ohybovej pevnosti, pričom kepová väzba často poskytuje lepšiu flexibilitu a vyváženejšiu silu v rôznych smeroch.
Červená aramidová vláknitá tkanina môže mať rôzne chemické a fyzikálne vlastnosti v závislosti od špecifického ošetrenia a prísady používaných na dosiahnutie červenej farby. Tieto rozdiely môžu tiež ovplyvniť pevnosť v ohybe. Napríklad, ak ošetrenie oslabí vlákna alebo ovplyvňuje rozhranie živice - vlákno, môže sa znížiť pevnosť ohybu.
Ďalším typom tkaniny, ktorú treba zvážiť, jeObyčajná kevlarová vlákna. Vzorec obyčajnej väzby v tejto tkanine môže poskytnúť rovnomernejšie rozdelenie vlákien v rovine tkaniny, ale môže im chýbať diagonálna výstuž poskytnutá kepou. Výsledkom je, že charakteristiky ohybovej pevnosti tkaniny obyčajného kevlarového vlákna sa môžu líšiť od charakteristík Twill Kevlar Fiber Fiber.
Aplikácie tkaniny Twill Kevlar Fiber založené na ohybovej pevnosti
Vďaka svojej jedinečnej kombinácii vysokej pevnosti v ohybe a flexibilite sa tkanina Twill Kevlar Fiber používa v širokej škále aplikácií.
Ochranné vybavenie
Pri výrobe ochranného zariadenia, ako je brnenie tela, prilby a rukavice, je rozhodujúca ohybová pevnosť Twill Kevlar Fiber Fiber Tkanina. Tkanina musí byť schopná prispôsobiť sa pohybom tela a zároveň poskytovať ochranu pred dopadmi. Vysoká pevnosť v ohybe zaisťuje, že tkanina sa pri normálnom používaní ľahko neroztrhne alebo nerozbije.
Športový tovar
Kevlar vláknitá látka sa používa aj vo výrobe športového tovaru, ako sú tenisové rakety, golfové kluby a bicykle. V týchto aplikáciách je schopnosť tkaniny vydržať ohybové sily počas pohybu zariadenia pre výkon a trvanlivosť.
Záver
Ohybová pevnosť tkaniny Kevlar Fibre Tritly Twill je komplexná vlastnosť, ktorá je ovplyvňovaná rôznymi faktormi, ako je orientácia vlákien, frakcia objemu vlákien, živici a hrúbka tkaniny. Pochopenie týchto faktorov je rozhodujúce pre výrobcov a používateľov tkaniny, aby sa zabezpečilo, že spĺňa požiadavky konkrétnych aplikácií.
Ako dodávateľ tkaniny Twill Kevlar Fiber som zaviazaný poskytovať výrobky vysokej kvality s konzistentnou pevnosťou v ohybe. Ak máte záujem dozvedieť sa viac o našej textílii vlákien Twill Kevlar alebo by ste chceli diskutovať o vašich konkrétnych požiadavkách, neváhajte a kontaktujte nás kvôli obstarávaniu a ďalším diskusiám.
Odkazy
- Callister, WD a Rethwisch, DG (2011). Materiálová veda a inžinierstvo: Úvod. Wiley.
- Daniel, IM, & Ishai, O. (2006). Inžinierska mechanika kompozitných materiálov. Oxford University Press.