Konvekcijas sildīšanas un infrasarkanās sildīšanas izmantošanas salīdzinājums oglekļa šķiedras kompozītu autoklāva sacietēšanā

Konvekcijas sildīšanas un infrasarkanās sildīšanas izmantošanas salīdzinājums oglekļa šķiedras kompozītu autoklāva sacietēšanā

Kopsavilkums

Šajā rakstā aprakstīta sistemātiska salīdzinājuma izpēte starp tradicionālo konvekcijas krāsni un jauno infrasarkano (IR) sildīšanas sistēmu, ko izmanto autoklāva oglekļa šķiedras / epoksīda lamināta sacietēšanai. Tika izārstēti divi kosmiskās aviācijas klases oglekļa šķiedras paneļi, viens izmantojot IR sildīšanu un otrs ar konvekcijas krāsni. IR sacietēšanas profils daudz precīzāk tika ievērots paredzētajā sacietēšanas grafikā nekā konvekcijas sacietēšana ar labu temperatūras kontroli caur biezumu, parādot, ka standarta konvekcijas krāsns sacietēšana nav piemērots un aizmirstams process, kā parasti tiek uzskatīts. Paraugi tika sagriezti ar ūdens strūklu un novērtēti, izmantojot dinamisko mehānisko analīzi un lieces pārbaudi, lai salīdzinātu fizikālās īpašības. Konvekcijas rezultātā sacietējušā parauga stikla pārejas temperatūra un lieces modulis tika atzīti par augstākiem (attiecīgi attiecīgi 7.36 ° C un 3.72GPa): tiek ierosināts, ka tas notiek konvekcijas metodes pagarinātā sacietēšanas laika dēļ (papildu 70 minūtes) un iespējams, paraugu mitruma svārstību dēļ pārbaudes laikā. IR paraugu lieces stiprība bija 57MPa augstāka (vidējā) augstās konvekcijas parauga porainības līmeņa dēļ, atkal ilgstoša zemas sveķu viskozitātes dēļ, kas saistīts ar sliktu vadību konvekcijas krāsnī. Tādējādi IR ir parādījusi ļoti labu spēju precīzi kontrolēt oglekļa šķiedru kompozītu sacietēšanu.

Ceramicx vēlas pateikties Kemfast PASS un Cytec par šī testa materiāla nodrošināšanu.

Ievads

Nepieciešamība atkāpties no plaši dokumentētajiem autoklāvu izmantošanas trūkumiem kompozītu sveķu sacietēšanai ir pievērsusi lielāku uzmanību pēdējos gados autoklāvu (OOA) metodēm un materiāliem. Līdz šim lielākajā daļā OOA sveķu sistēmu cietināšanai un nepieciešamo materiāla īpašību sasniegšanai tiek izmantotas kāda veida konvekcijas krāsnis. Šādas pieejas ilūzija ir tāda, ka šī ir “der un aizmirsti” tehnika, kurā kontrolierī tiek ieprogrammēts vēlamais rampas ātrums un sacietēšanas temperatūra, un process tiek pabeigts.

Daudzi inženieri kontrolē no atpaliekošā termopāra, kas parasti atrodas zem detaļas vai kuru ir grūtāk apsildīt, un šis rādījums parasti ievērojami atšķiras no gaisa temperatūras, temperatūras uz materiāla virsmas un temperatūras, kas atrodas visā detaļas biezumā. Kaut arī šī atpaliekošā termopāra iespējamā uzturēšanās temperatūra daļā var sasniegt paredzēto sacietēšanas temperatūru, tad sildīšanas ātrums, kas ir bijis pakļauts detaļai, parasti ievērojami atšķiras no ieprogrammētā sildīšanas ātruma. Šīs novirzes var izraisīt pārmērīgu / nepietiekamu sveķu plūsmas laiku, kas noved pie sausiem laminātiem) vai pārmērīgu / nepietiekamu laiku sacietēšanas temperatūrā. Lai to apkarotu, sacietēšanas grafiki bieži tiek koriģēti, pamatojoties uz sistēmā iebūvētu detaļu materiālu / masu, instrumenta materiālu / masu un iepakošanas kārtību, kā arī kompensācijām. Lai gan tas ir pilnīgi pieņemams līdzeklis labas izārstēšanas panākšanai, kompensāciju izveidošanai var būt nepieciešams attīstības periods.

Infrasarkanā (IR) sacietēšana ir parādījusi spēju ātri un precīzi sildīt plašu materiālu klāstu, izmantojot enerģiju mērķtiecīgas daļas tiešai sildīšanai un ierobežojot enerģijas neefektivitāti. Lai gan IR konservēšanai sākotnēji būs vajadzīgs zināms darbs, lai iestatītu procesa parametrus, tika izvirzīta hipotēze, ka tas neatšķiras no precīzas konvekcijas sacietēšanas kontroles, kas ierosināta iepriekš. Tāpēc šajā pētījumā tika mēģināts salīdzināt konvekcijas un IR izmantošanu OOA oglekļa šķiedras / epoksīda lamināta sacietēšanā. Interesanti, ka jau sen ir aizdomas, ka IR sacietēšana piedāvā arī uzlabotu spēju noņemt porainību no lamināta, ņemot vērā enerģijas pārneses vibrāciju, kad tas nonāk pie materiāla, tomēr tas neietilpst šīs sākotnējās izmeklēšanas jomā. Šī pētījuma mērķis ir sākt abu sacietēšanas metožu salīdzinājumus, lai iegūtu sākotnējos datus par iegūtajām materiāla īpašībām. No paša sākuma tika saprasts, ka tas nebūs izsmeļošs pārbaudes grafiks.

Novērtēšanas kritēriju izvēle

Lai novērtētu fiziskās īpašības, kas izriet no abām sacietēšanas metodēm, iespējams, var izmantot plašu metožu klāstu, tomēr, tā kā galvenā sildīšanas funkcija ir sākt polimēru šķērssavienojumus, būtu saprātīgi koncentrēties pārbaudē uz sveķu īpašībām. Rezultātā tika izvēlēta dinamiskā mehāniskā analīze (DMA) un lieces pārbaude galvenajās materiālu fiziskās pārbaudes metodēs ar sekojošu rezultātu salīdzinājumu ar datiem, kas reģistrēti sacietēšanas laikā. DMA pārbaude sniedz labu izpratni par polimēru stikla pārejas temperatūru (Tg), un līdzīga Tg norāda uz līdzīgu sacietēšanas pakāpi. Liekšanas pārbaude tika izvēlēta kā vienkārša metode stiepes, spiedes un bīdes spēku stimulēšanai paraugos, un tas parādīs norādi par sacietēšanas ieguldījumu daudzrežīmu slodzē. Lielākā daļa matricu novērtēšanas testu kompozītos ir zināmā mērā subjektīvi un nav pilnībā nosakāmi skaitļos attiecībā pret testa rezultātiem, tāpēc salīdzināšanas pamatā ir metodes līdzība.

Piegāde

Piedāvātais testēšanas ceļš dod norādes par IR sacietēšanas un konvekcijas sacietēšanas salīdzinājumiem un no tā izrietošajām materiāla īpašībām. Metodes mērķis būtu tikai pamata salīdzinājums, un jau no paša sākuma tika saprasts, ka analīze nebūs visaptveroša - tikai līdzeklis, ar kuru var sākties informēta diskusija. Izmantotā metode bija:

1. Laminējiet divus oglekļa šķiedras / epoksīda paneļus
2. Vienu paneli sacietē, izmantojot IR
3. Vienu paneli sacietē, izmantojot konvekcijas siltumu
4. Paraugi no ūdens strūklas
5. Veiciet dinamiskās mehāniskās analīzes (DMA) testēšanu
6. Veiciet lieces pārbaudi
7. Analizēt rezultātus

Lamināta sagatavošana

Instrumenti

Tā kā fiziskajiem testiem nepieciešami plakanie paraugi, plakanais panelis tika izgatavots, izmantojot abas metodes un vienu un to pašu instrumentu. Testēšanai tika izmantota 12mm bieza Invar plāksne, kuras mērķis bija reproducēt materiālus, ko izmanto aviācijas un kosmosa rūpniecībā. Attēlā 2.1 parādīta invar instrumentu sagatavošana pirms laminēšanas.

materiāls

Šajā pētījumā tika mēģināts analizēt IR cietināšanas izmantošanu salīdzinājumā ar konvektīvo cietināšanu.

Šī pētījuma mērķis bija pierādīt, ka IR sacietēšana var piedāvāt iespējamus uzlabojumus augstvērtīgu kompozītmateriālu apstrādē, salīdzinot ar konvektīvo sildīšanu. No autoklāva (OOA) tika ievirzīti priekšslāņi, jo visdrīzāk šī programma gūs labumu.

Vairāki parastie OOA priekšslāņi tika iekļauti īsajā sarakstā kā potenciālie materiāli, kas izmantojami testa programmā, kā uzsvērts 2.1 tabulā. Šī tabula nav pilnīga, bet tajā ir parādīts priekšslāņošana cietināšanas temperatūrā, kas ir augstāka par temperatūru, kas ir pieejama OOA aplikācijas.

OOA lietojumiem ir pieejamas vairākas 120 ° C sacietēšanas pre-preg sistēmas, tomēr ir viegli samazināts viegli pieejamo pre-preg sistēmu skaits, kas sacietē 180 ° C temperatūrā. Šādus priekšslāņus mēdz rezervēt tikai kosmosa lietojumiem, un tiem ir secīga pieejamība un minimālais pasūtījumu daudzums, kas nozīmē, ka daudzi nav piemēroti maza mēroga testēšanai. Tika izvirzīta hipotēze, ka 180 ° C būs izaicinošāka temperatūra, lai sasniegtu temperatūras vienveidību caur komponentiem, nekā 120 ° C, un tādējādi, ja šajā vērtībā var pierādīt labu temperatūru izlīdzināšanu, tad zemāka temperatūra būtu vēl taisnāka. (Patiešām, kopš tā laika 120 ° C cietēšana ir pārbaudīta un pierādīta kā ārkārtīgi precīza, izmantojot IR sildīšanu, līdzīgu šajā ziņojumā aprakstītajām metodēm.)

Cytec MTM 44-1 tika izvēlēts par šī projekta priekšspēli tā augstās veiktspējas rakstura un tipisko kosmiskās kosmosa lietojumu dēļ. Turklāt Cytec piedāvāja materiāla paraugu projektam, izmantojot Kemfast PASS, un Ceramicx ir pateicīgi par šo dāsnumu. Iepriekšējs pregs tika piegādāts sarža pinumā ar ātrumu 285g / m².

Izkārtojums un palielināšana

Katrs piedāvāto laminātu slānis tika sagriezts ar izmēru 250mm x 130mm un tika novietots uz instrumenta.

Sākotnēji uz rīka tika novietoti 2 slāņi, pēc tam sekoja 30 minūtes atskaite. Tika novietoti vēl 5 slāņi, kam sekoja 30 minūtes atskaite. Pēc tam atlikušās 7 kārtas tika novietotas uz leju (apgāztas, lai saglabātu līdzsvarotu laminātu), un pirms galīgās iesaiņošanas un sacietēšanas tika veikta pēdējā 30 minūtes atslodze.

Maisu izkārtojums

Vakuuma maisiņu secība tika definēta, lai palielinātu IR izārstēšanas efektivitāti. Tā kā IR ir virziena enerģija, zaudējumi rodas, ja kāds priekšmets tiek novietots starp siltuma avotu un mērķa materiālu. Tāpēc zaudējumi rodas vakuuma maisiņu, atbrīvojošo plēvju, lobīšanās slāņu, ventilācijas audumu utt. Dēļ, un tas pats attiecas uz visām cietināšanas metodēm, jo ​​šādi materiāli darbojas kā mērķa sveķu izolatori. Ceramicx ir plaši dati par katra kompozītmateriālu apstrādē izmantotā materiāla izolējošo iedarbību, ieskaitot ražotāja atšķirības, izstrādājuma krāsu, temperatūras toleranci utt. Rezultātā tika nolemts, ka izvietojums malu elpošanai izmantos tikai atlaišanas plēvi un vakuumu soma atrodas starp siltuma avotu un iepriekšēju preg. Ērti šajā gadījumā pre-preg ražotājs iesaka arī neperforētu atbrīvošanas plēvi, taču tas ne vienmēr tā ir.

Lamināts tika noslēgts ar hermētiķa lenti, kas pārklāta ar atbrīvojošu plēvi, kas darbojas kā malas aizsprosts, kas ieskauj iepriekšēju preg, kā ieteica pre-preg ražotājs. Mizas slānis, kas darbojas kā malas elpošanas vide, pārklājās ar 5mm laminēto un caur caur ventilācijas audumu tika savienots ar vakuuma avotu.

Izmantotie materiāli bija:

• Vakuuma maisiņš - Vac Innovation VACleaseR1.2
• Neperforēta izlaišanas plēve - Vac Innovation VACleaseR1.2 • Elpināšanas audums - Vac Innovation VACB4 poliesters
• Mizas slānis - neilons
• Hermētiķa lente - Vac Innovation VACsealY-40

Vakuuma maisiņu izkārtojums tika izveidots, kā ieteikts pirmspreg ražotāja izgatavotāju tehnisko datu lapā, kuras izraksts ir redzams 2.2 attēlā. Tas tika atkārtots abām metodēm, lai nodrošinātu konsekvenci.

Izārstēšanas grafiks

Mērķtiecīgais MTM 44-1 izārstēšanas grafiks ir redzams 2.2 tabulā. Var redzēt, ka ieteicamais ātruma palielināšanas ātrums ir 1-2 ° C minūtē. Tāpēc šajā diapazonā kā vidējā vērtība tika izvēlēta 1.5 ° C minūtē.

Konservēšanas iestatīšana

IR paraugu sacietēšanai izmantotajā dobumu keramikas elementu un kvarca halogēna caurulīšu kombinācijā tika nodrošināta optimāla temperatūras izlīdzināšana caur oglekļa šķiedras paraugu, kā redzams 2.3 attēlā. Precīza šī sacietēšanas grafika detaļas joprojām ir Ceramicx intelektuālais īpašums, tāpēc tās netiek atklātas; tomēr reģistrēto temperatūru grafiskās izlaides redzamas 3.1 attēlā.

Konvekcijas paraugu izārstēja nelielā konvekcijas krāsnī Ulstera universitātē, un grafiskās izvades ir parādītas 3.2 attēlā. (p7)

rezultāti

Izmeklēšanas laikā iegūtie rezultāti ir sīki aprakstīti šajā sadaļā. Rezultāti ir parādīti sacietēšanas procesā 3.1 sadaļā, dinamiskā mehāniskā analīze (DMA) 3.2 sadaļā un lieces pārbaude 3.3 sadaļā.

Konservēšana

Attēls 3.1 parāda sacietēšanas profilu, kas saistīts ar IR paneli, un attēls 3.2 parāda ierakstus no konvekcijas krāsns.
Attēlā 3.3 pārklājas IR temperatūras (iekšējā ņemta kā aptuvena abu rādījumu vidējā vērtība) ar konvekcijas temperatūru. Skaidri var atzīmēt, ka konvekcijas paraugā ir lielas atšķirības siltuma netiešās pielietošanas dēļ, salīdzinot ar IR.

DMA pārbaude

Lai raksturotu polimēru profilu, kad tie tiek pakļauti karstumam un slodzei, regulāri tiek izmantota dinamiskās mehāniskās analīzes (DMA) pārbaude.

Pārbaude tika veikta saskaņā ar ASTM D7028-07 'Polimēru matricas kompozītu stikla pārejas temperatūru (DMA Tg) ar dinamiskās mehāniskās analīzes (DMA) palīdzību. Izmantotā mašīna bija TA Instruments Q800, kā redzams 3.4 attēlā. 3.1 tabulā ir izcelti galvenie testa nosacījumi, kas veikti ar TA Instruments Q800 DMA mašīnu.

Attēlā 3.5 ir parādīta tipisku DMA rezultātu grafiska izvade, kur glabāšanas moduļa līkne (E ') ir redzama zaļā krāsā, Loss Modulus zilā krāsā un Tan Delta sarkanā krāsā. Tad 3.2 tabulā parādīti analīzes skaitliskie iznākumi ar Tg skaitļiem, kas norādīti no Storage Modulus Onset un Tan Delta maksimuma.

Liekšanas pārbaude

Lai identificētu sacietējušo paraugu galvenās fizikālās īpašības, tika veikts 3 punkta liekums (3PB) saskaņā ar ASTM D7264 “Polimēru matricas kompozītmateriālu elastīgo īpašību standarta testa metode”. Pārbaude tika veikta Ulsteras universitātē, izmantojot Instron 5500R. Uzstādīšanas piemērs pirms testēšanas ir redzams 3.6 attēlā.

Dati, kas iegūti no konvektīvi saliektu kompozītu 5 paraugiem un ar IR sacietējuša kompozītmateriāla 5 paraugiem, tika apkopoti sprieguma un deformācijas līknē, un tos var redzēt attiecīgi 3.2 un 3.3. (p7)

Pēc analīzes dati tika filtrēti, lai aprēķinātu moduli no sprieguma - deformācijas līknes taisnās daļas. Līknes slīpums tika iegūts starp 150MPa un 500MPa. 3.1 tabulā ir parādīts modulācijas un lokanā spriegums abām metodēm.

Svarīgi atzīmēt, ka starp paraugiem bija nelielas atšķirības, kas, iespējams, bija šo noviržu iemesls, un sīkāk apskatītas 4.0 sadaļā.

Salauzti paraugi ir redzami 3.9 attēlā.

diskusija

Siltuma profila precizitāte

No 3.3 attēla redzams, ka sacietēšanas grafikā bija ievērojamas atšķirības, kas neapšaubāmi izraisīja fizisko īpašību atšķirības. Piemēram, konvektīvais paraugs krāsnī 70 minūtes palika ilgāk nekā IR paraugs, un tas acīmredzami ietekmē ne tikai kopējo apstrādes laiku, bet arī tādas īpašības kā šķiedru tilpuma frakcija (FVF) un Tg. Turklāt konvekcijas paraugā termopārs tika ievietots maisiņā instrumenta sānos, un, iespējams, to nedaudz izolēja ventilators, kā rezultātā nedaudz ilgāk nekā dati ir pieredzējuši augstāku temperatūru (piemēram, pie 180 ° C). norāda - atkal tas varētu ietekmēt tādas vērtības kā Tg.

Konvekcija kā Fit & Forget metode

Inženieri mēdz marķēt konvekcijas krāsnis kā “der un aizmirsti” tehnoloģiju, kurā visus sveķus var efektīvi izārstēt. Lai gan tas zināmā mērā ir taisnība, ir ļoti skaidrs, ka paredzētais sacietēšanas profils nav tāds pats kā sacietēšanas profils, ko pieredzējusi detaļa, kā redzams attēlā 3.3. IR sacietēšana ir parādījusi ļoti labu precizitāti temperatūras kontrolē. zem lamināta (ti, uz instrumenta), lamināta vidū un augšējā virsmā. Iespaidīgi, ka tas notika ar ātru uzstādīšanu, un tas noteikti veicina ilūzijas atcelšanu, ka kompozītmateriāla komponentus var viegli izārstēt konvekcijas krāsnī.

Neapšaubāmi, konvekcijas krāsnī piedzīvotās variācijas varētu samazināt un noteikt reprezentatīvāku sacietēšanas profilu, taču joprojām būs programmējamas nobīdes un ievērojamas atpalicības, salīdzinot ar IR sacietēšanu. IR sacietēšana daudz ātrāk reaģē uz šīm atšķirībām, jo ​​tā ir tieša karsēšanas metode, tādējādi samazinot kopējo apstrādes laiku un izmantoto enerģiju.

Ir arī svarīgi atzīmēt, ka ar infrasarkano starojumu var sasniegt ievērojami ātrāku uzsildīšanas ātrumu, nevis ar konvekciju, un šajā pētījumā to ierobežo ar ieteicamo ātrumu tukšumu noņemšanai, ko veicis pregriga ražotājs. Ceramicx ir dati par dažādu kosmiskās aviācijas instrumentu materiālu uzsildīšanas ātrumu, un to lielums ir lielāks par šīs sveķu sistēmas ieteicamajiem līmeņiem.

Eksoterma

Eksotermas kontrole ir vēl viens potenciāli noderīgs atribūts IR izmantošanai kompozītu konservēšanā. Lietojot pirometrus uz kompozīta virsmas, lai kontrolētu sacietēšanas temperatūru, kvarca halogēna sildītāji var ātri izslēgt vai ierobežot jaudu, ja sveķu eksoterma palielina sacietēšanas temperatūru virs ieteicamās sacietēšanas grafika. Tas būtu ievērojami ātrāk nekā jebkurš temperatūras pazeminājums, ko varētu sasniegt ar konvekcijas krāsni, tomēr šajā testā ietekme nav zināma.

Sveķu saturs

Pēc abu paneļu sacietēšanas varēja skaidri redzēt, ka no konvekcijas cepeškrāsnī izārstēta parauga tika savākts pārāk daudz sveķu, neskatoties uz to, ka abi lamināti ir atlobīti un maisi vienādi, ar cietu atbrīvojošu plēvi un kontrolētu malu elpošanu, izmantojot mizu -vienkārši un elpot. Rezultātā iegūtais sausāks lamināts no konvekcijas krāsns, iespējams, ir atšķirīgu plūsmas īpašību dēļ sacietēšanas karsēšanas posmā. Lai arī sarunas ar pirmspreg ražotāju nav notikušas, iespējams, ka sveķu plūsma ir kritiska karsēšanas fāzē līdz 130 ° C pirms 2 stundas uzturēšanās šajā temperatūrā. Vājā konvekcijas krāsns vadība traucēja spēju kontrolēt sveķus abos laminātos, un līdz ar to augstāks porainības līmenis parādīts 4.1 attēlā.

DMA un stikla pārejas temperatūra

Tg salīdzinājums IR un konvekcijas paraugos

Vidējais Tg, kas sasniegts ar IR paraugiem, bija 175 ° C un 182 ° C ar konvekcijas paraugiem. Kaut arī zemāks Tg šajā eksperimentā varētu liecināt par nepilnīgu sacietēšanu, tas ir ļoti maz ticams, ņemot vērā izmērītās temperatūras IR izkārtojumā. Tāpēc var droši apgalvot, ka šī atšķirība ir saistīta ar pagarināto krāsns sacietēšanas laiku, kas saistīts ar konvekcijas paraugu, un tā temperatūras paaugstināšanos tajā. Kā norādīts 4.1 sadaļā, konvekcijas parauga sacietēšanas laiks bija 70 minūtes garāks nekā IR, un ir zināms, ka Tg ietekmē sacietēšanas temperatūra un laiks tajā sacietēšanas temperatūrā, tāpēc 7 ° C starpību var skaidri ņemt vērā. Turklāt īsais laiks starp ūdens strūklas griešanu un potenciāli raksturīgo mitruma līmeni varētu viegli ņemt vērā atšķirības paraugos. Parasti paraugiem izmanto 48 stundas žāvēšanas procedūru, bet šiem paraugiem to neveic, kā aprakstīts 4.3.2.

Atšķirība izmērītajā Tg un datu lapā Tg

MTM 44-1 datu lapā noteikts, ka sausais Tg pie E 'Onset ir 190 ° C, un pēc diskusijām ar Cytec šī konkrētā partija tika saprasta kā 194 ° C. Šajā eksperimentālajā ziņojumā izārstēto paraugu vidējais 175 ° C (IR) un 182 ° C (konvekcijas) līmenis bija zemāks par atsauces 190 ° C. Tomēr to neuzskata par problēmu, jo ir zināms, ka daudzi faktori ietekmē stikla pārejas temperatūru DMA testā. Saprotams, ka Cytec atsauces metode SACMA SRM 18R-94 DMA analīzei, kas saprotams kā sildīšanas ātrums 5 ° C / min - sildīšanas ātrums, kas izmantots arī šajā metodē. Tāpēc galvenās atšķirības varētu būt radušās no tā, ka īpatņi nav kondicionēti. Paraugi netika kondicionēti, kā minēts iepriekš, jo tas galvenokārt ir salīdzinošs pētījums. Parasti tas var aizņemt 48 stundas karstā, sausā vidē, un ir plaši zināms, ka mitrums var pazemināt kompozītu Tg. Pēc testēšanas visos paraugos tika novērota neliela masas atšķirība (aptuveni 0.12 - 0.15%), un nav skaidrs, vai tam būtu tik ievērojamas izmaiņas no norādītās datu lapas vērtības.

DMA pārbaudes neatbilstības

Jāatzīmē visi ievērojami trūkumi procedūrā, kas nepieciešama ASTM D7028, un tāpēc ir svarīgi atzīt novirzi no 10 sadaļas “Paraugu kondicionēšana”. Ieteicamā procedūra ir kondicionēt līdz 48 stundām, pēc tam paraugus aizzīmogot mitrumizturīgā traukā. Tā kā šīs analīzes mērķis bija sniegt salīdzinošus rezultātus absolūtu rezultātu vietā, to neuzskatīja par vajadzīgu. Paraugus sagrieza ar ūdens strūklu, žāvē ar rokām un pēc tam 3 stundas ļāva nožūt karstā, saulainā vietā. Paraugi tika svērti pirms un pēc testiem, kā ieteikts, pēc tam katras partijas paraugu pārbaudīja mainīgā veidā, lai rezultātos dalītos ar visu apkārtējās vides mitruma iedarbību. Tika novērota 0.006g atšķirība pirms un pēc paraugu pārbaudes, taču šīs izmaiņas tika veiktas īsā laika posmā, nevis 48 stundu ieteiktā kondicionēšana.

Liekšanas pārbaude

No 3.1 tabulas redzams, ka starp abām paraugu partijām ir atšķirīgas modulis un stiprums. Konvekcijas paraugos modulis ir lielāks par vidēji 3.8GPa. Lai gan tas vēl jāapstiprina ar materiālu piegādātāju, tas, iespējams, ir saistīts ar paaugstinātu laiku augstā temperatūrā, kā aprakstīts 4.3 sadaļā.

Ir plaši zināms, ka porainības līmeņiem var būt ievērojama ietekme uz kompozītmateriālu veiktspēju, īpaši tām īpašībām, kurās dominē matrica / ārpus ass, piemēram, liekšanas pārbaude (lai gan iedarbību potenciāli varētu ierobežot izmantotais austais materiāls). Tāpēc augstāks porainības līmenis, iespējams, ir veicinājis konvektīvo paraugu zemāku izturību ar vidējo 57MPa samazinājumu.

Ņemot vērā visus šos aspektus, atšķirības starp paraugiem, visticamāk, būs minimālas vai vispār nepastāv, ja tika veikts precīzs salīdzinājums, kurā komponentu sildīšanas ātrumi ir identiski.

Liekšanas testa neatbilstības

Pārbaudot abas partijas, bija nelielas izmaiņas atbalsta diapazonā no konvekcijas paraugu 32 diapazona: biezuma attiecības līdz IR paraugu 30.8. Tas nozīmētu nelielu IS paraugu lieces stiprības samazināšanos, tomēr efekts ir neliels, un IR paraugu lieces stiprība joprojām būtu ievērojami augstāka. Patiešām, augstāks sveķu saturs IR paraugos noveda pie lielāka sveķu kores skaita uz virsmas un tādējādi potenciāli lielāka izmēra biezuma (ar Vernier suportiem) nekā tas, kas attēlots sausākajos konvekcijas paraugos. Rezultātā šis palielinātais biezums varētu nedaudz samazināt lieces izturību un moduli (jo tas ir kvadrāts sprieguma aprēķinos) un tuvināt to konvektīvajiem paraugiem.

secinājumi

Pētījuma secinājumi ir šādi:

• Var pierādīt materiālu īpašību salīdzinājumu starp IR un konvekcijas sacietēšanu, jo var ņemt vērā nelielas atšķirības šajā testā:
• Lai gan konvekcijas paraugu Tg un Flexural Modulus ir augstāki (vidējais 7.36 ° C un 3.72GPa), tas, iespējams, ir saistīts ar ilgstošu laiku paaugstinātā temperatūrā, salīdzinot ar IR paraugu, un iespējamās mitruma variācijas paraugos.
• Lai arī IR paraugu lieces stiprība ir lielāka (vidējais 57MPa), tas, iespējams, ir saistīts ar augstāku tukšuma līmeni salīdzināmajos konvekcijas paraugos.
• IR sacietēšana ir parādījusi spēju precīzi kontrolēt temperatūru OOA kosmiskās kvalitātes oglekļa šķiedras laminātā, kura biezums ir aptuveni 4.5mm.
• Ir pierādīts, ka izārstēšana, izmantojot konvekcijas krāsni, nav piemērota un aizmirstam metode ar ieprogrammēto sildīšanas ātrumu, kas nav raksturīgs sildīšanas ātrumam, ko izjūt daļa. IR spēja ātri reaģēt uz temperatūras izmaiņām nodrošina ievērojami uzlabotu spēju daļu temperatūru pielāgot paredzētajai temperatūrai.

Atbildības noraidīšana

Šīs informācijas pamatā ir tehniskie dati, kurus Ceramicx šajā laikā uzskata par uzticamiem. Tas tiek pārskatīts, jo tiek iegūtas papildu zināšanas un pieredze. Ceramicx neuzņemas atbildību par atklātās informācijas, aparāta, izstrādājuma vai procesa precizitāti, pilnīgumu vai jebkādas trešās puses izmantošanu vai rezultātiem.