Dalam bidang sains bahan yang luas, kain gentian kaca memainkan peranan yang amat diperlukan dalam banyak industri dengan sifat fizikal dan kimianya yang unik, terutamanya kekuatan mekanikalnya. Sebagai bahan pengukuhan yang ditenun daripada gentian kaca berterusan, kain gentian kaca bukan sahaja mewarisi banyak kelebihan gentian kaca itu sendiri, tetapi juga meningkatkan lagi kestabilan struktur dan sifat mekanikalnya melalui teknologi tenunan, menjadi salah satu bahan pilihan dalam banyak aplikasi kejuruteraan.
Prestasi teras kekuatan mekanikal
Kekuatan mekanikal adalah penunjuk penting untuk mengukur keupayaan bahan untuk menahan kerosakan daya luaran. Untuk kain gentian kaca, kekuatan mekanikalnya dicerminkan terutamanya dalam aspek berikut:
Kekuatan tegangan: Kain gentian kaca mempunyai kekuatan tegangan yang sangat tinggi, yang bermaksud bahawa ia boleh menahan daya tegangan yang besar tanpa putus. Ciri ini menjadikan kain gentian kaca berfungsi dengan baik dalam situasi di mana ia perlu menahan ketegangan atau ketegangan, seperti tetulang struktur bangunan, kabel jambatan, dsb.
Kekuatan lentur: Selain kekuatan tegangan, kain gentian kaca juga mempunyai sifat lentur. Apabila dikenakan beban lentur, ia boleh menyuraikan tekanan dengan berkesan dan mencegah kerosakan yang disebabkan oleh kepekatan tekanan tempatan. Sifat ini membolehkan kain gentian kaca mengekalkan integriti dan kestabilan struktur yang tinggi apabila menghasilkan bahagian struktur berbentuk kompleks.
Kekuatan ricih: Daya ricih ialah daya pemusnah yang dihasilkan apabila bahan dikenakan daya yang selari dengan permukaan galas daya. Kain gentian kaca membentuk rintangan ricih yang kuat melalui jalinan dan ikatan antara gentian, yang boleh menahan kerosakan ricih dengan berkesan. Ini membolehkan kain gentian kaca menunjukkan prestasi dalam situasi di mana beban ricih dikenakan, seperti lamina komposit, tetulang paip, dsb.
Keliatan impak: Walaupun kain gentian kaca adalah bahan yang rapuh, keliatan impaknya boleh dipertingkatkan dengan ketara melalui rawatan khas dan pengoptimuman proses tenunan. Apabila dikenakan beban hentaman, kain gentian kaca boleh menyerap dan menyebarkan tenaga hentaman dan mengurangkan kerosakan pada struktur. Sifat ini menjadikan kain gentian kaca mempunyai nilai aplikasi yang penting dalam situasi di mana beban hentaman perlu ditentang, seperti ujian perlanggaran kereta dan reka bentuk anti mogok burung untuk kenderaan aeroangkasa.
Cara untuk meningkatkan kekuatan mekanikal
Bagi meningkatkan lagi kekuatan mekanikal kain gentian kaca , pengeluar telah mengambil pelbagai pendekatan untuk menambah baik dan mengoptimumkan:
Diameter dan panjang gentian: Mengurangkan diameter gentian dan meningkatkan panjang gentian boleh meningkatkan kekuatan dan keliatan kain gentian kaca. Gentian nipis dan panjang boleh menghantar dan menyuraikan tekanan dengan lebih baik dan mengurangkan kemungkinan pecah.
Proses tenunan: Penggunaan proses tenunan lanjutan, seperti tenunan biasa, kepar, tenunan satin, dll., serta meningkatkan ketumpatan tenunan, dapat meningkatkan kestabilan struktur dan kekuatan mekanikal kain gentian kaca dengan ketara. Kaedah tenunan yang berbeza sesuai untuk senario dan keperluan aplikasi yang berbeza.
Rawatan permukaan: Rawatan permukaan kain gentian kaca, seperti salutan dengan resin, impregnasi dengan agen penguat, dan lain-lain, boleh meningkatkan daya ikatan antara gentian dan matriks dan meningkatkan sifat mekanikal bahan komposit keseluruhan.
Penggabungjalinan dan pelapis: Menggabungkan atau melaminakan kain gentian kaca dengan bahan lain (seperti gentian karbon, aramid, dll.) boleh membentuk jenis bahan komposit baharu dengan kekuatan mekanikal yang lebih tinggi dan prestasi komprehensif.