昆明3D打印

昆明3D打印

设为首页 加入收藏 企业电话: 15816873821   企业邮箱: xmjiecheng@qq.com
企业新闻NEWS

3D打印纤维取向对复合材料磨损性能影响的研究分析

更新时间: 2021-08-03 08:43:58  查看次数: 217    
短纤维平行于测试面样品的磨痕表面。测试前的表面,可以看到纤维轴向与表面相平行;测试后的样品表面比较平整,尤其是能观察到纤维均有磨薄的痕迹;该组样品局部区域的典型特征,可以分辨出纤维作用的各个形态,首先是磨薄;磨薄以后强度下降,纤维会出现断裂;由于纤维与树脂基体的界面强度不均一,部分磨薄以后的短纤维会脱离树脂基体。

通过以上三组样品的对比不难看出,尽管填料含量完全相同,但是由于纤维取向的不同导致了不一样的磨损过程:当短纤维取向垂直于测试面,或者短纤维取向在测试平面垂直方向上有较大分量的时候,纤维倾向于横断而形成更短的纤维磨屑,这些磨屑存在于摩擦接触中,位置不固定,无法提供更多的耐磨机制。相反地,由于尺寸细小质地坚硬,容易成为应力集中点,而对样品表面以及可能形成的转移膜造成破坏,使得摩擦系数升高且波动较大,磨损量大幅增大;当短纤维取向平行于测试面,或者短纤维取向在测试平面平行方向上有较大分量的时候,可以观察到纤维有较为完整的磨薄、断裂、剥离的过程,对降低摩擦系数以及降低比磨损量有较大的贡献。因而三组样品中,纤维垂直的试样摩擦系数和比磨损率总是最高,纤维平行的试样摩擦系数和比磨损率最低表现最佳,而纤维无规取向的表现介于两者之间。

另外值得注意,由于石墨片是夹在纤维之间的,其取向与纤维取向相一致。因而在纤维垂直的试样中,石墨亦是垂直于测试面的。这种构型使得石墨与对磨小球的接触面积大幅减少,不利于其发挥其固体润滑的作用。