கண்ணாடியிழை வலுவூட்டலின் இழுவிசை வலிமை எஃகு வலுவூட்டலை விட அதிகமாக உள்ளது, ஆனால் எலாஸ்டிக் மாடுலஸ் ஏன் குறைவாக உள்ளது? அதன் மெக்கானிக்கல் மெக்கானிசம் என்ன?

கண்ணாடியிழை வலுவூட்டலின் இழுவிசை வலிமை எஃகு வலுவூட்டலை விட அதிகமாக உள்ளது, ஆனால் அதன் மீள் மாடுலஸ் குறைவாக உள்ளது, இது அதன் பொருள் கலவை, நுண் கட்டமைப்பு மற்றும் இயந்திர பொறிமுறையில் உள்ள அத்தியாவசிய வேறுபாடுகள் காரணமாகும். அறிவியல் கொள்கைகளின் கண்ணோட்டத்தில் விரிவான பகுப்பாய்வு கீழே உள்ளது:

1, இழுவிசை வலிமையில் உள்ள வேறுபாட்டின் முக்கிய வழிமுறை

கண்ணாடியிழை வலுவூட்டல்: கோவலன்ட் பாண்டுகள் மற்றும் ஃபைபர் வலுவூட்டல் பொறிமுறை

பொருள் அடிப்படை: கண்ணாடி இழை வலுவூட்டல் வலுவூட்டும் கட்டமாக (60% -70% அளவைக் கணக்கிடுகிறது) கண்ணாடி இழையால் ஆனது, மேலும் அதன் முக்கிய கூறு சிலிக்கா (SiO ₂) நெட்வொர்க் கட்டமைப்பாகும், இது கோவலன்ட் பிணைப்புகள் மூலம் அதிக வலிமை கொண்ட லேட்டிஸை உருவாக்குகிறது.

வலிமை ஆதாரம்:

கண்ணாடி இழையின் முறிவு ஆற்றல்: கண்ணாடி இழையின் முறிவு ஆற்றல் 7.0-9.5 kJ/m² வரை அதிகமாக உள்ளது, இது எஃகு கம்பிகளில் உள்ள உலோகப் பிணைப்புகளின் முறிவு ஆற்றலை விட அதிகமாக உள்ளது (சுமார் 2.5-4.0 kJ/m ²).

ஃபைபர் ஏற்பாட்டை மேம்படுத்துதல்: இழைகள் அச்சு திசையில் ஒழுங்கான முறையில் அமைக்கப்பட்டிருக்கின்றன, மேலும் சுமை பிசின் மேட்ரிக்ஸ் மூலம் இழைகளுக்கு திறமையாக கடத்தப்பட்டு, ஃபைபர் திசையில் செறிவூட்டப்பட்ட அழுத்தத்தை அடைகிறது.

தரவு ஒப்பீடு: கண்ணாடியிழை வலுவூட்டலின் இழுவிசை வலிமை 500-900 MPa ஐ எட்டும், அதே சமயம் சாதாரண எஃகு வலுவூட்டல் (HRB400) 400-600 MPa, மற்றும் அதிக வலிமை கொண்ட எஃகு வலுவூட்டல் (HRB600) 600-750 MPa மட்டுமே.

வலுவூட்டல்: உலோகப் பிணைப்பு மற்றும் இடப்பெயர்வு வலுப்படுத்தும் பொறிமுறை

பொருள் அடித்தளம்: எஃகு கம்பிகள் இரும்பு கார்பன் அலாய் மூலம் தயாரிக்கப்படுகின்றன, இது சூடான உருட்டல் அல்லது குளிர் வரைதல் செயல்முறைகள் மூலம் ஃபெரைட் பியர்லைட் அமைப்பாக உருவாகிறது. உலோகப் பிணைப்புகளின் திசை அல்லாத தன்மை, ஒரே மாதிரியான முப்பரிமாண சுமை தாங்கும் திறனைக் கொடுக்கிறது.

வலிமை ஆதாரம்:

இடப்பெயர்வு இயக்க எதிர்ப்பு: கார்பன் அணு திடக் கரைசல் வலுவூட்டல் மற்றும் முத்து லேமல்லர் அமைப்பு இடப்பெயர்ச்சி சீட்டைத் தடுக்கிறது, ஆனால் உலோகப் பிணைப்புகளின் முறிவு ஆற்றல் அவற்றின் கோட்பாட்டு வலிமையின் மேல் வரம்பைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.

பிளாஸ்டிக் சிதைவின் பங்களிப்பு: எஃகு கம்பிகளை உடைக்கும்போது நீட்சி 15% -25% ஐ எட்டும். பிளாஸ்டிக் சிதைவு நிலையின் போது, ​​இடப்பெயர்ச்சி பரவல் மூலம் ஆற்றல் உறிஞ்சப்படுகிறது, ஆனால் சில தத்துவார்த்த வலிமை தியாகம் செய்யப்படுகிறது.

2, மீள் மாடுலஸில் உள்ள வேறுபாட்டின் முக்கிய வழிமுறை

கண்ணாடியிழை வலுவூட்டல்: ரெசின் மேட்ரிக்ஸ் மற்றும் இடைமுக விளைவு

மேட்ரிக்ஸ் மாடுலஸ் வரம்பு: பிசின் மேட்ரிக்ஸின் மீள் மாடுலஸ் (எபோக்சி பிசின் போன்றவை) 3-5 ஜிபிஏ மட்டுமே, இது எஃகு வலுவூட்டலின் 200 ஜிபிஏவை விட மிகக் குறைவு.

இடைமுகப் பிணைப்பின் பலவீனம்: கண்ணாடி இழை மற்றும் பிசின் (பொதுவாக<10 MPa) இடையே உள்ள இடைமுகப் பிணைப்பு வலிமையானது, எஃகு கம்பிகளில் ஃபெரைட் மற்றும் பெர்லைட்டுக்கு இடையிலான பிணைப்பு வலிமையைக் காட்டிலும் மிகக் குறைவாக உள்ளது, மேலும் இது அழுத்தத்தின் கீழ் இடைமுகப் பிணைப்பு அல்லது மேட்ரிக்ஸ் விரிசல் ஏற்பட வாய்ப்புள்ளது.

உடையக்கூடிய பண்புகள்: கண்ணாடியிழை வலுவூட்டலின் அழுத்த-திரிபு வளைவு நேரியல் முறிவைக் காட்டுகிறது, எஃகு கம்பிகளுக்கு விளைச்சல் தளம் இல்லை, இதன் விளைவாக வெளிப்படையான மீள் மாடுலஸ் (40-60 GPa) எஃகு கம்பிகளின் 1/3-2/5 மட்டுமே.

வலுவூட்டல்: மெட்டல் பாண்ட் மற்றும் கிரிஸ்டல் ஸ்லிப் மெக்கானிசம்

உயர் விறைப்பு சாரம்: உலோகப் பிணைப்புகளின் திசையற்ற தன்மையானது படிக சீட்டு அமைப்பை முப்பரிமாண இடத்தில் ஒரே சீராக விநியோகிக்க உதவுகிறது, இதன் விளைவாக இடப்பெயர்ச்சி இயக்கத்திற்கு அதிக எதிர்ப்பு மற்றும் உயர் மீள் மாடுலஸ் (200 GPa) கொண்ட எஃகு கம்பிகளை வழங்குகிறது.

பிளாஸ்டிக் சிதைவு ஒழுங்குமுறை: எஃகு கம்பிகளின் பிளாஸ்டிக் சிதைவு நிலை, இடப்பெயர்ச்சி மறுசீரமைப்பு மூலம் உள்ளூர் அழுத்த செறிவை வெளியிடுகிறது, மீள் மாடுலஸின் நிலைத்தன்மையை பராமரிக்கிறது.

3, செயல்திறன் வேறுபாடுகளின் பொறியியல் முக்கியத்துவம்

சிறப்பியல்பு கண்ணாடி இழை வலுவூட்டப்பட்ட எஃகு கம்பிகள்

இழுவிசை வலிமை 500-900 MPa (குறிப்பிடத்தக்க நன்மை) 400-750 MPa

எலாஸ்டிக் மாடுலஸ் 40-60 GPa (1/3-2/5 ஸ்டீல் பார்கள்) 200 GPa

தோல்வி முறை உடையக்கூடிய எலும்பு முறிவு (எச்சரிக்கை இல்லை) கழுத்து நீர்த்துப்போகும் தோல்வி (எச்சரிக்கை)

பொருந்தக்கூடிய காட்சிகள்: அரிப்பு எதிர்ப்பு, இலகுரக, சோர்வு எதிர்ப்பு, பிளாஸ்டிக் சிதைவு மற்றும் நில அதிர்வு எதிர்ப்பிற்கான அதிக தேவைகள்

4, முடிவு

கண்ணாடி இழை வலுவூட்டலின் உயர் இழுவிசை வலிமையானது கோவலன்ட் பிணைப்பு அமைப்பு மற்றும் கண்ணாடி இழைகளின் உகந்த ஃபைபர் ஏற்பாட்டின் காரணமாகும், அதே சமயம் குறைந்த மீள் மாடுலஸ் பிசின் மேட்ரிக்ஸின் மாடுலஸ், போதுமான ஃபைபர் மேட்ரிக்ஸ் இடைமுகப் பிணைப்பு வலிமை மற்றும் பொருள் உடையக்கூடிய தன்மை ஆகியவற்றால் வரையறுக்கப்படுகிறது. இந்த குணாதிசயங்களின் கலவையானது அரிப்பு எதிர்ப்பு, இலகுரக மற்றும் சோர்வு எதிர்ப்பு சூழ்நிலைகளில் தனித்துவமான நன்மைகளை அளிக்கிறது, ஆனால் அது இன்னும் அதிக விறைப்பு அல்லது பிளாஸ்டிக் சிதைவு தேவைப்படும் கட்டமைப்புகளில் எஃகு வலுவூட்டலை நம்பியுள்ளது. எதிர்காலத்தில், நானோ மாற்றியமைக்கப்பட்ட பிசின் அல்லது ஃபைபர் மேற்பரப்பு சிகிச்சை தொழில்நுட்பம் மூலம், கண்ணாடி இழை வலுவூட்டலின் மீள் மாடுலஸை மேலும் மேம்படுத்தி அதன் பயன்பாட்டு வரம்பை விரிவுபடுத்தும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.