"Lif takviyeli malzemeler için mekanik özellikleri sadece lifler ve çimento bazlı malzemelerin özelliklerine değil, aynı zamanda onlar arasındaki yapışmaya da bağlıdır. Lifler ve çimento matrisi arasındaki arayüz yapışmasını etkileyen faktörler nelerdir?"

Fiber tipi

Genel olarak, liflerin çekme mukavemeti çimento matrisinin çekme mukavemetinden iki boyut düzeni daha yüksektir. Buna göre, sentetik lifler, karbon lifleri ve yüksek elastik modülü olan aromatik poliamid lifler matrise yüksek elastik modülü oranına sahiptir ve stres altında çimento matrisle birleştirildiğinde, matrisden liflere stresin aktarılmasına daha elverişlidir, böylece çatlakların genişlemesini etkili bir şekilde engeller ve matrisin yapışkan mukavemetini artırır; Aynı zamanda, yüksek elastik modülü olan lifler genellikle küçük bir Poisson oranına sahiptir ve çekme süreci sırasında uzanma ve deformasyona eğilimli değildir.

Fiber uzunluğu ve yön oranı

Sürekli uzun lifler kullanırken, lifler ve çimento tabanı arasındaki iyi yapışma nedeniyle, liflerin takviye etkisi tam olarak kullanılabilir. Kısa lifler kullanırken, uzunluğu ve yön oranı kritik değerlerinden daha büyük olmalıdır ve lif takviyesi, sertleşmesi ve çatlama direnci etkileri daha açıktır. Çünkü aynı bağ gücünde, büyük bir yön oranına sahip lifler de substratla daha büyük bir temas alanına sahiptir ve böylece bağ performansını iyileştirir.

Sürekli uzun lifler kullanırken, lifler ve çimento tabanı arasındaki iyi yapışma nedeniyle, liflerin takviye etkisi tam olarak kullanılabilir. Kısa lifler kullanırken, uzunluğu ve yön oranı kritik değerlerinden daha büyük olmalıdır ve lif takviyesi, sertleşmesi ve çatlama direnci etkileri daha açıktır.

Mühendislik uygulamalarında uygun bir yön oranı seçin. Uzun oranı çok küçükseyse, kompozit malzeme küçük temas alanı nedeniyle hasar gördüğünde lif matrikten kolayca çekilir; Çok uzun bir uzunluk çap oranı kolayca eşitsiz lif karıştırmasına ve azaltılmış işlenebilirliğe neden olabilir. Bu nedenle, aynı yapışkan mukavemeti altında, büyük bir yön oranına sahip lifler de yapışkan performansını etkili bir şekilde iyileştirebilen substratla büyük bir temas alanına sahiptir.

Fiber yönlendirme

Tüm sürekli lifler stres yönünde düzenlendiğinde, lif kullanım oranı 1 verimlilik katsayısı ile en yüksektir.

B. Kısa lifler düzlemde iki boyutlu rastgele bir yönde dağıtıldığında, liflerin genel kullanım verimliliği, tüm liflerin belirli bir yönelimine sahip olup olmadığına bağlıdır. Rasgele dağıtıldıklarında, kullanım verimliliği düşüktür, verimlilik katsayısı sadece 0,38; Belirli bir yönlendirme eğilimi olduğunda, kullanım oranı 0,76'ya kadar arttırılabilir.

Sürekli lifler iki boyutlu bir düzlemde iki ortogonal yönde düzenlendiğinde, her iki yöndeki liflerin verimlilik katsayıları 1,0'a ulaşabilir.  (Bu durum genellikle lif örgü kumaşına uygulanır)

D. Kısa lifler üç boyutlu rastgele yönlerde dağıtıldığında, lif kullanım oranı en düşüktür ve verimlilik katsayısı sadece 0,17 ~ 0,20'dir.

Fiber şekli

Kesim şekli, şekil, yüzey sertleği ve liflerin yüzey kalitesi de yapışkan özellikleri üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.