Kết quả nghiên cứu được trình bày ở bảng 3.10 và 3.11; biểu diễn trên đồ thị (3.1) và (3.2)
Bảng 3.12. Độ bền cơ học của vật liệu composite không độn:
Độ bền cơ học của vật liệu composie không độn
Tỷ lệ sợi/nhựa
60/40 65/35 70/30
Độ bền kéo đứt (N/mm2) 148,6 131,1 95,4
Độ bền uốn (N/mm2) 234,7 195,9 165,5
Độ bền kéo đứt sau khi nung 1h 94,5 89,3 64,9
Độ bền uốn sau khi nung 1h 125,4 96,3 86,5
Độ lão hóa nhiệt tính theo độ bền kéo 36,406 31,884 31,971
Độ lão hóa nhiệt tính theo độ bền uốn 46,570 50,842 47,734
Đồthị 3.1. Đồ thị biểu diễn độ bền kéo, độ bền uốn của mẫu không độn Bảng 3.13. Độ bền cơ học của vật liệu composite có độn
Độ bền cơ học của vật liệu composite có độn Hàm lượng sợi/độn 30/5 40/5 30/15 40/15 35/10 35/22,5 30/40 40/40 Độ bền kéo (N/mm2) 99,6 124,9 87,3 141,5 92 78,6 61,3 70,7 Độ bền uốn (N/mm2) 165,6 205,4 161,3 269,3 181,7 144,5 77,2 98,8
Độ bền kéo sau khi
nung (N/mm2) 75 100,2 76,9 126,5 80,9 65,1 49,8 54,9
Độ bền uốn sau khi
nung (N/mm2) 129,1 168,7 133,6 223,8 162,9 120,3 63,8 79,6
Độ lão hóa nhiệt
theo độ bền kéo (%) 24,699 19,776 11,913 10,601 12,065 17,176 18,760 22,348 Độ lão hóa nhiệt
theo độ bền uốn (%) 22,041 17,868 17,173 16,896 10,347 16,747 17,358 19,433 Độ lão hóa nhiệt
trung bình (%) 23,370 18,822 14,543 13,748 11,206 16,961 18,059 20,891
Đồ thị 3.2. Đồ thị biểu diễn độ bền kéo và độ bền uốn của mẫu có độn Từ đồ thị 3.1 và 3.2 ta thấy rằng;
+ Đối với mẫu có độn độ bền tăng khi hàm lượng sợi trong vật liệu tăng (sự thấm ướt nhựa của sợi).
+ Nhìn chung đối với các mẫu có cùng tỷ lệ độn, hàm lượng sợi cao hơn thì độ bền cao hơn. Độ bền đạt cực đại tại điểm 40/15 sau đó giảm dần.
+ Ta thấy kết quả thu được của mẫu không độn cao hơn so với mẫu không độn.
Độn không làm tăng tính chất cơ lý vật liệu.
Có thể giải thích điều này như sau:
Như đã đề cập ở trên để tạo ra vật liệu có độ bền cao thì hàm lượng sợi trong vật liệu phải cao, đồng thời sự liên kết giữa nhựa và sợi phải chặt chẽ. Nên sẽ có một tỷ lệ nhựa/sợi tối ưu nào đó mà có khả năng thấm ướt, bám dính, phân tán của sợi là tốt nhất.
Ban đầu khi ta thêm độn vào trong vật liệu ở mức độ thấp tuy các hạt độn vẫn được bao bọc bởi nhựa nhưng các hạt độn có kích thước cỡ µm phân tán dễ dàng làm cho độ bám dính giữa bề mặt sợi và nhựa giảm, mức độ ảnh hưởng này lớn hơn so với là lấp kín các lỗ hổng trong vật liệu. Mặt khác, khi hàm lượng độn thấp thì sự phân bố các hạt độn không đồng đều do đó khi có ngoại lực tác dụng thì khả năng phân tán lực tác dụng không đều trong toàn khối vật liệu. Điều này giải thích tại sao khi hàm lượng thấp độ bền cơ học vẫn thấp hơn mẫu không có độn.
Khi ta tiếp tục tăng đến hàm lượng độn tối ưu (vật liệu vẫn còn là một pha liên tục), các hạt độn phân bố đồng đều hơn trong vật liệu do đó khả năng phân tán lực tác dụng trong toàn khối đều hơn so với trường hợp độn thấp. Đồng thời độn có tác dụng lấp kín các lỗ xốp làm tăng độ chặt sít trong cấu trúc vật liệu. Do đó tính chất cơ lý đạt được vẫn tương đương với mẫu không độn.
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});