Dengan perkembangan pesat dalam bidang plastik bertetulang gentian kaca kejuruteraan,bahan berasaskan resin fenoliktelah digunakan secara meluas dalam pelbagai industri. Ini disebabkan oleh kualiti unik, kekuatan mekanikal yang tinggi dan prestasi cemerlangnya. Salah satu bahan perwakilan yang paling penting ialahbahan resin gentian kaca fenolik.
Serat kaca fenolik, antara resin sintetik perindustrian terawal, biasanya merupakan polikondensat yang dibentuk oleh pempolimeran fenol dan aldehid dengan kehadiran mangkin alkali. Bahan tambahan tertentu kemudiannya diperkenalkan untuk menghubungkan silang struktur makromolekul, mengubahnya menjadi struktur makromolekul tiga dimensi yang tidak larut dan boleh diserap, sekali gus menjadi tipikalbahan polimer termosetResin fenolik sangat dihargai kerana sifat-sifatnya yang luar biasa, termasuk kalis api yang sangat baik, kestabilan dimensi dan kekuatan mekanikal yang baik. Ciri-ciri ini telah mendorong penyelidikan dan aplikasi bahan resin gentian kaca fenolik yang meluas.
Seiring dengan kemajuan ekonomi perindustrian yang pesat, peningkatan permintaan dikenakan terhadap prestasi bahan gentian kaca fenolik. Akibatnya,gentian kaca fenolik yang diubah suai berkekuatan tinggi dan tahan habasedang dibangunkan dan digunakan secara meluas.Resin fenolik yang diubah suai diperkukuh gentian kaca (FX-501)kini merupakan salah satu bahan resin gentian kaca fenolik yang diubah suai yang paling berjaya. Ia merupakan jenis bahan fenolik yang diubah suai dan diperkukuh baharu yang dihasilkan dengan memasukkan gentian kaca ke dalam matriks resin asal melalui pencampuran.
Sifat Mekanikal dan Peranan Konstituen
Resin gentian kaca fenoliksering dipilih sebagai matriks untukbahan tahan haus, tegangan dan mampatankerana kekuatan tegangannya yang baik, rintangan pelarut, dan sifat mekanikal yang sangat baik seperti kalis api.bahan matriksberfungsi terutamanya sebagai pengikat, menghubungkan semua komponen secara organik.Gentian kacaberfungsi sebagai unit galas beban utama dalam bahan tahan haus, menyediakan kapasiti pembawa beban, dan prestasi unggulnya secara langsung memberi kesan tetulang pada matriks.
Peranan bahan matriks adalah untuk mengikat komponen lain bahan tegangan dengan kukuh, memastikan beban dipindahkan, diagihkan dan diperuntukkan secara seragam kepada pelbagai gentian kaca. Ini memberikan kekuatan dan ketahanan tertentu kepada bahan tersebut. Gentian biasa, termasuk gentian kaca, gentian organik, gentian keluli dan gentian mineral, memainkan peranan dalam melaraskan kekuatan tegangan bahan.
Galas Beban dalam Komposit dan Kesan Kandungan Serat
In bahan komposit gentian kaca fenoliksistem, kedua-duanyagentian dan resin matriks menanggung beban, dengan gentian kaca kekal sebagai pembawa beban utama. Apabila komposit gentian kaca fenolik tertakluk kepada tegasan lenturan atau mampatan, tegasan dipindahkan secara seragam dari resin matriks ke gentian kaca individu melalui antara muka, dengan berkesan menyebarkan daya yang ditanggung. Proses ini meningkatkan sifat mekanikal bahan komposit. Oleh itu, peningkatan yang sesuai dalamKandungan gentian kaca boleh meningkatkan kekuatan komposit gentian kaca fenolik.
Keputusan eksperimen menunjukkan perkara berikut:
- Komposit gentian kaca fenolik dengan kandungan gentian kaca 20%menunjukkan taburan gentian yang tidak sekata, dengan sesetengah kawasan kekurangan gentian.
- Komposit gentian kaca fenolik dengan kandungan gentian kaca 50%menunjukkan taburan gentian yang seragam, permukaan patah yang tidak sekata, dan tiada tanda-tanda ketara penarikan gentian yang meluas. Ini menunjukkan bahawa gentian kaca boleh menanggung beban secara kolektif, mengakibatkankekuatan lenturan yang lebih tinggi.
- Apabila kandungan gentian kaca adalah 70%, kandungan serat yang berlebihan menyebabkan kandungan resin matriks yang agak rendah. Ini boleh menyebabkan fenomena "miskin resin" di sesetengah kawasan, menghalang pemindahan tegasan dan mewujudkan kepekatan tegasan setempat. Akibatnya, sifat mekanikal keseluruhan bahan komposit gentian kaca fenolikcenderung berkurangan.
Daripada penemuan ini, paraPenambahan maksimum gentian kaca yang dibenarkan dalam komposit gentian kaca fenolik ialah 50%.
Peningkatan Prestasi dan Faktor-faktor yang Mempengaruhi
Daripada data berangka,komposit gentian kaca fenolikmengandungi 50% gentian kacamempamerkan lebih kurangtiga kali ganda kekuatan lenturandanempat kali ganda kekuatan mampatanberbanding resin fenolik tulen. Selain itu, faktor lain yang mempengaruhi kekuatan plastik bertetulang gentian kaca fenolik termasukpanjang gentian kacadan merekaorientasi.
Masa siaran: 18 Jun 2025
