A kompozit anyagokban előforduló rétegvesztés megértése: okok, kimutatási módszerek és következmények

A delamináció olyan jelenség, amely akkor következik be, amikor az anyagrétegek, például szálak vagy lapok elkezdenek elválni egymástól. Ez különböző okok miatt fordulhat elő, mint például a rétegek közötti rossz kötés, túlzott feszültség vagy feszültség, vagy az anyagban lévő hibák vagy szennyeződések. A rétegvesztés a kompozit anyag szilárdságának és merevségének jelentős csökkenéséhez vezethet, súlyos esetekben pedig a szerkezet teljes tönkremenetelét is okozhatja.

A rétegvesztés különböző típusú kompozitokban fordulhat elő, beleértve a szálerősítésű polimereket (FRP), a szént. szálerősítésű polimerek (CFRP) és üvegszál-erősítésű polimerek (GFRP). Ez gyakori probléma számos alkalmazásban, például a repülőgépiparban, az autóiparban és az építőiparban, ahol kompozit anyagokat használnak könnyű és nagy teljesítményű szerkezetek létrehozására. Számos módszer létezik a kompozitok delaminációjának kimutatására, többek között:

1. Szemrevételezés: Ez a módszer magában foglalja a kompozit anyag szemrevételezéses vizsgálatát a rétegvesztés jeleire, például repedésekre, ráncokra vagy a rétegek közötti hézagokra.
2. Ultrahangos vizsgálat: Ez a módszer nagyfrekvenciás hanghullámokat használ a delamináció kimutatására az anyag akusztikai tulajdonságaiban bekövetkezett változások mérésével.
3. Röntgen-radiográfia: Ez a módszer röntgensugárzás segítségével készít képeket a kompozit anyag belső szerkezetéről és észleli a delaminációkat.
4. Termográfiai képalkotás: Ez a módszer hőkamerákat használ a rétegek közötti hőmérséklet-különbségek mérésével a delamináció kimutatására.
5. Ütésvizsgálat: Ez a módszer magában foglalja a kompozit anyag ellenőrzött erővel történő ütését, hogy az elnyelt energia és az ebből eredő deformáció mérésével észlelje a delaminációkat.
6. Akusztikus emisszió vizsgálata: Ez a módszer magában foglalja a kompozit anyag által keltett nagyfrekvenciás akusztikus jelek mérését a deformáció vagy ütközés során, amelyek delaminációt jelezhetnek.
7. Rezgésvizsgálat: Ez a módszer magában foglalja a kompozit anyagot vibrációs terhelésnek kitéve, hogy az anyag rezonanciafrekvenciájában és csillapítási viselkedésében bekövetkezett változások mérésével kimutatható legyen a delamináció.
8. Pásztázó elektronmikroszkópia (SEM): Ez a módszer pásztázó elektronmikroszkóp segítségével vizsgálja meg a kompozit anyag felületét a delamináció jeleire, például repedésekre, résekre vagy leválásra.
9. Mikro-számítógépes tomográfia (mikro-CT): Ez a módszer röntgen-számítógépes tomográfia segítségével részletes képeket készít a kompozit anyag belső szerkezetéről, és kimutatja a delaminációkat.
10. Akusztikus rezonancia vizsgálat: Ez a módszer magában foglalja a kompozit anyag akusztikus rezonancia frekvenciájának mérését a delamináció kimutatása érdekében, összehasonlítva a várható frekvenciát a ténylegesen mért frekvenciával.