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时间:2017-7-27 17:33:46

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缺陷的影响

  玻璃纤维根本上是单体、线弹性的脆性材料,其高强度依赖于没有
瑕疵和缺陷。这些缺陷以亚微观的夹杂和裂纹形式出现。通常可用电子
扫描www.w88981.com,优德官方网站看到这些夹杂物,但是却很难发现足以使强度显著降低的“
裂纹”,因为其尺寸是纳米级的。然而,当查看断裂表面时,缺陷的原
点的确是明显可见的,因为扩展始于呈平坦(镜)表面的缺陷区,并在扩
展加速时由这个区域转换成锯齿形的表面。

  由于与其他纤维摩擦,市场供应的玻璃纤维特别容易形成缺陷,导
致其强度比实验室条件下试验的原纤维低20%。

  拉伸强度大概主要取决于表面层内的组成、结构及内应力,而所有
这些均与内部的结构有明显的差异,这部分是由高冷却速率所致。虽然
这表面层只有纳米级的厚度,但对于大于2GPa的高强度纤维,却与制约
其强度的缺陷尺寸相当。通常,表面缺陷对降低强度的影响与具有双倍
长度的内部缺陷相似。

  潮湿环境会降低玻璃纤维在持续载荷下的强度,因为缺陷表面吸收
的水分降低了表面能,促进其扩展到临界的尺寸。玻璃纤维的这种现象
叫做静疲劳。

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