Vliv povrchových úprav skleněných vláken na pevnost kompozitní mezifáze ve smyku

Influence of glass fiber surface treatment on interfacial shear strenght

conference paper

Czech

Vlastnosti třídimensionální oblasti mezi vláknem a matricí, mezifáze, jsou ovlivněny jak složením a strukturou vlákna tak i matrice. Bez povrchové úpravy vláken by byla vazba velmi slabá a neefektivní. Stále rozšířenější využití kompozitních materiálů a s tím spojené vyšší nároky na jejich kvalitu vedou ke snaze vyvíjet nové a vhodnější úpravy nejen vláken skleněných. Jednou z metod je plasmová polymerace v nízkoteplotním plasmatu, která byla zvolena pro povrchovou úpravu skleněných vláken (výztuže do polyesterové matrice). Tenká polymerní ochranná vrstva byla v pulzním plasmatu připravena z par vinyltriethoxysilanu a hexamethyldisiloxanu a srovnávána s vlastnostmi vrstvy vzniklé po nanesení vodného roztoku vinyltriethoxysilanu. Nové úpravy je před zavedením do průmyslové praxe nutno testovat. Kvalita vazby vlákno-matrice je na mikroškále měřena ve smyslu mezifázové smykové pevnosti (fragmentační, microbond pull-out test, apod.), na makroškále jsou proměřovány inter- a intralaminární vlastnosti (Iosipescu smykový test, short beam shear test a další). Testy na mikroškále by měly předcházet testům objemových kompozitů, neboť šetří materiál i čas. Pevnosti vlákno-matrice byl u kompozitů s výztuží modifikovanou plasmově i roztokově testován microbond pull-out testem.

Properties of a three-dimensional region between fiber and matrix, called interphase, are done by structure and composition of fiber, matrix, and interlayer. Fiber/matrix bond is without surface treatment weak and ineffective. The growing number of composite materials applications is connected with the demands of their higher quality and therefore better interphase properties. Fiber-matrix quality of bond is on microscopic scale measured in terms of interface fracture touhness, Gic, or interfacial shear (bond) strength (IFSS), tb; on macroscopic scale in the term of interlaminar/intralaminar properties. Microscopic tests provide enough information about interphase character; they should forgo macroscopic tests, because they save material and time consumption. Polymerization in vinyltriethoxysilane (VTEO) a hexamethyldisiloxane (HMDSO) cold plasmas and VTEO water solutions were used for glass fiber surface modification. Microbond test was in this work used for comparing quality of bond between differently coated as prepared glass fibers and polyester resin.

interfacial strength, composite material, fiber surface

BÁLKOVÁ, R., PŘIKRYL, R., INAGAKI, N., ČECH, V.

2003

1. 1. 2003

Dům techniky PLzeň, s.r.o

Karlovy Vary, ČR

261

265

5