Effetto del diametro sui profili pultrusi in PRFV

Profili pultrusi in PRFVsono attualmente un materiale ampiamente utilizzato, che può essere utilizzato per realizzare vari prodotti come parapetti, griglie, piastre di copertura e tubi quadrati. Nel processo di produzione dei profili pultrusi in PRFV, i diversi diametri influiranno sulle loro prestazioni. Quindi per i profili pultrusi FRP, qual è il suo diametro richiesto, scopriamolo insieme.

Nel processo di produzione della fibra di vetro, il diametro della fibra di vetro può essere controllato modificando la temperatura di fusione della materia prima della fibra di vetro, il diametro del foro della piastra della boccola, la temperatura di trafilatura e la velocità del filo, ecc. In passato, le fibre di vetro con un diametro di 9-10 μm erano spesso usati come materiali di rinforzo per materiali compositi, ma ora vengono gradualmente utilizzate fibre di vetro con un diametro di 13-18 μm.

Più sottile è il diametro, maggiore è la sua resistenza?
Teoricamente parlando, più fine è il diametro della fibra di vetro, maggiore è la sua resistenza, ma nella produzione effettiva, la resistenza della fibra di vetro è di gran lunga inferiore al valore teorico, dovuto alla formazione di molte microcricche sulla superficie del monofilamento durante il processo di stiratura. La ricerca mostra che quando il diametro della fibra di vetro cambia nell'ordine di 9-13 μm, la resistenza alla rottura per trazione del precursore della fibra di vetro ad alta resistenza rimane sostanzialmente stabile.

Tuttavia, quando il diametro della fibra di vetro aumenta, l'area superficiale specifica della fibra di vetro e la sua attività superficiale diminuiscono.
La quantità di agente bagnante adsorbito sulla superficie della fibra di vetro viene notevolmente ridotta, determinando un sostanziale aumento dei difetti superficiali della fibra di vetro e una diminuzione della resistenza. Secondo il principio del rinforzo in fibra, solo quando la lunghezza della fibra è superiore alla lunghezza critica l'effetto di rinforzo della fibra può essere esercitato completamente. Teoricamente parlando, la lunghezza minima della fibra di rinforzo è da 50 a 100 volte il diametro. Tuttavia, poiché la lunghezza della fibra continuava ad aumentare, la resistenza alla trazione diminuiva significativamente.

All'aumentare della lunghezza della fibra, aumenta l'efficienza del rinforzo della fibra.
Quando la lunghezza della fibra supera i 12 mm, l'effetto di rinforzo della fibra sulle proprietà del materiale composito raggiunge sostanzialmente il massimo. Sebbene all'aumentare della lunghezza della fibra, le microfessure della fibra aumenteranno di conseguenza, riducendo così la resistenza della fibra, ma in termini di rigidità, resistenza alla compressione, resistenza alla flessione, resistenza allo scorrimento, resistenza all'urto, ecc., FRP a fibra lunga è migliore rispetto alla fibra corta. FRP mostra prestazioni migliori. Esistono tre modi in cui i compositi in fibra assorbono la forza d'urto: rottura della fibra, estrazione della fibra e rottura della resina. All'aumentare della lunghezza della fibra, viene consumata più energia nell'estrarre la fibra, il che è vantaggioso per il miglioramento della resistenza all'urto. Inoltre, l'estremità della fibra può facilmente causare la concentrazione dello stress, che è il punto di inizio della crescita delle crepe, quindi le fibre lunghe con un numero ridotto di estremità possono anche migliorare la resistenza all'urto del materiale.