ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 3 2024 276 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ на основе сиды сердцелистной, упрочненных джутовыми волокнами. В качестве матрицы использовали биоразлагаемый полимер – полимолочную кислоту (PLA). Испытание на изгиб Испытание на трехточечный изгиб проведено с четырьмя образцами и тремя пробами каждого образца. В табл. 6 указано, в какой точке произошел изгиб, при котором была рассчитана максимальная нагрузка (кг) и предел прочности при изгибе (МПа). Предел прочности при изгибе был рассчитан по следующей формуле: 2 3 2 FL wd σ= , (2) где F – максимальное приложенное усилие; L – длина образца; w – ширина образца; d – глубина образца. В табл. 6 приведена средняя прочность на изгиб четырех образцов, изготовленных из композитов на основе сиды сердцелистной, упрочненных джутовыми волокнами; в качестве матрицы использован биоразлагаемый полимерный материал PLA. Для оптимизации характеристик гибридного композита, изготовленного из волокон джута, PLA и сиды сердцелистной, необходимо тщательно учитывать несколько параметров. 1. Равномерное распределение температуры внутри композиционных материалов для снижения внутренних напряжений и предотвращения термического растрескивания во время формования. Анализ влияния различных температур и продолжительности предварительного нагрева на вязкость PLA и целостность натуральных воТ а б л и ц а 6 Ta b l e 6 Механическая прочность на растяжение и изгиб Mechanical strengths of tensile and fl exural Номер образца Предел прочности при растяжении, МПа Предел прочности при изгибе, МПа 1 27,029 3,326 2 25,084 3,290 3 32,297 4,226 4 43,658 6,650 локон может дать представление об оптимальных условиях обработки, которые минимизируют повреждение волокон и улучшают механические свойства композита. Для обеспечения хорошего смачивания и склеивания нужно добиться полного расплавления PLA и надлежащего обтекания волокон джута и сиды сердцелистной. Очень важно отрегулировать температуру формы, чтобы PLA равномерно растекалась, не разрушая натуральные волокна. Необходимо найти баланс, при котором температура будет достаточно высокой для текучести PLA, но достаточно низкой для предотвращения термической деструкции волокон джута и сиды сердцелистной. 2. Надлежащее сжатие композиционных материалов для уменьшения пустот и улучшения адгезии волокон к матрице. Приложенную нагрузку (как указано в табл. 4) необходимо оптимизировать в зависимости от толщины композита и расположения волокон. Увеличение нагрузки может помочь достичь лучшего уплотнения и однородности. Время выдержки под нагрузкой, особенно при высоких температурах, должно быть сведено к минимуму, чтобы предотвратить термическую деструкцию. Это позволит PLA-матрице затвердеть под давлением, что обеспечит хорошее механическое сцепление и адгезию между матрицей и волокнами. Скорость охлаждения и давление во время отверждения имеют решающее значение: слишком быстрое охлаждение способно вызвать остаточные напряжения, в то время как недостаточное давление может привести к расслаиванию или образованию пустот. Оптимизация этих параметров способствует повышению стабильности размеров и механических свойств композита.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1