H9/10: Composieten
Inleiding
Structurele combinatie van 2 of meer materialen
- Componenten blijven individueel te onderscheiden
- Materiaaleigenschappen = combinatie van eigenschappen basismaterialen
Opbouw:
- Matrix
- Versterking = gedispergeerde fase = vulstof
- Interfase = hechting tussen matrix en
versterking
Vb: beton: combinatie van zand en kiezels met
cementmatrix
Vezelversterkte composieten
Bestaat uit 2 fasen: matrix (polymeer) en vezels
- Vezels;
o Sterk en stijf
o Weerstaan aan trekbelasting
o Lengte en diameter:
Kunnen elke lengte hebben (mm tot km)
Langer = efficiënter bij opnemen vd belasting, want kleiner aantal uiteinden
Diameter: 7-150 micron
Hoe langer en hoe fijner vezel hoe beter composiet (ASPECTRATIO = L/D)
Hoog aspectratio = sterker composiet, MAAR moeilijker te oriënteren
Kritische lengte: hierboven gedraagt vezel zich als oneindig
- Matrix;
o Omringt de vezels en houdt ze gericht = geen flexibiliteit van vezels toe laten
o Vezels beschermen tegen omgeving (corrosie, …)
o Coating = matrix ook beschermen
o !!! Brengt last over van vezel naar vezel
o Meer en meer thermoplasten, eerder thermoharders
- Zeer sterk tov gewicht materiaal
Hechting vezels met matrix
- Belang = goed overbrengen van trekbelasting
- Afhankelijk van:
o Lengte, oriëntatie, uitharding matrix, aanwezige holtes, oppervlaktechemie vezel
, Anisotropie FRP
- Richting van allignering vezels van groot belang voor eigenschappen
o Longitudinaal
o Transversaal
- Gealigneerde vezels dragen bij tot opnemen van longitudinale kracht
(trekkracht), maar niets tot belasting in transversale richting
o Sterke anisotropie
- Willekeurige schikking vezels = isotroop composiet = overal evenveel
te belasten, maar niet even sterk als allignering en belasting in
richting allignering
Kennis over belasting van beoogde product belangrijk om te weten
hoe vezels moeten gealigneerd worden
Dispersie: geeft aan in welke mate hechting tussen samengeklitte
partikels verbroken wordt.
Distributie: gelijkmatig verdeeld zijn van de vulstof over het gehele
composiet
Kritische lengte
= lengte die een vezel minimaal moet hebben om
composiet sterker en stijver te maken
Mechanische sterke is afhankelijk van:
oVezeleigenschappen
oSpanningsoverdracht matrix-vezel =
bonding
- Aan vezeluiteinden stopt hechting vezel-
matrix
o Geen spanningsoverdracht
o Matrixvervorming
Spanningsverloop in op trek belaste cilindrische vezel: nul aan uiteinden, loopt op tot
maximumwaarde in vezelmidden
- Indien l = lc: bij composietfalen
wordt de treksterkte van de vezel
enkel in midden vd vezel bereikt
o Vezels en matrix falen bij
eenzelfde rek = geen
versterking
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller bjarnecorryn. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $3.80. You're not tied to anything after your purchase.