Влагоотведение тесты для однонаправленных материалов: Измерения капиллярных параметров для оценки капиллярного давления в жидких Композитный процессов формования

Общая цель этой процедуры заключается в оценке значений капиллярного давления в волокнах, необходимых для проектирования процессов формования жидких композитов. Этот метод может помочь ответить на ключевой вопрос в области производства композитов процессами жидкого формования композиционных материалов, о формировании пустот и сухих пятен в крупных и сложных композитных деталях. Преимущество данной методики в том, что ее можно использовать со стандартным тензиометром и любым видом армирования для композитов.

Эту процедуру будет демонстрировать Моника Франческа Пуччи, аспирант Лаборатории Джорджа Фриделя в Горной школе Сент-Этьена. Чтобы начать подготовку образца, отрежьте полосу ткани перпендикулярно волокнам шириной 20 миллиметров и объемом волокон 40%. Сверните полосу в плотный цилиндр, следя за тем, чтобы она была равномерно раскатана по всей длине. Заверните образец в фильтровальную бумагу толщиной не более 0,1 миллиметра.

Осторожно вставьте образец в держатель для образцов, убедившись, что ткань равномерно отделена от держателя фильтровальной бумагой. Вкрутите крышки держателя образца, чтобы уплотнить образец ткани под поршнем. После подготовки образца ткани зажмите держатель образца к тензиометру.

Наполните емкость из боросиликатного стекла шириной 70 миллиметров н-гексаном на высоту 12 миллиметров. Поместите контейнер на тензиометрическую платформу возвышения. В программном обеспечении тензиометра установите скорость перемещения контейнера с жидкостью на 0,5 миллиметра в секунду и порог обнаружения поверхности на восемь миллиграммов.

Затем начните тест на боль. После того, как жидкость вступит в контакт с образцом, отслеживайте набор массы жидкости с течением времени в программном обеспечении прибора. Когда жидкость достигнет верхней части образца, о чем свидетельствует отсутствие дальнейшего увеличения массы, испытание следует завершить.

Подгонка линейного отрезка кривой болезни под уравнение Уошберна. И определите геометрическую постоянную по нулю градусов для угла наклона впереди. Снимите держатель образца и контейнер с гексаном с тензиометром.

Откройте держатель для образцов и извлеките образец ткани. Затем погрузите держатель образца в сульфохромовую кислоту на 30 секунд. Промойте держатель образца дистиллированной водой и высушите его под струей сжатого воздуха.

Подготовьте идентичный образец рулонной ткани, завернутый в фильтровальную бумагу. И поместите его в чистый сухой держатель для образца для измерения угла контакта. Закройте держатель для образцов.

Поместите емкость из боросиликатного стекла шириной 70 миллиметров, наполненную водой, на глубину 12 миллиметров, в тензиометр. И зажимаем держатель образца в тензиометре. Установите параметры тензиометра и проведите тест на боль.

Подгоньте кривую болезни под уравнение Уошберна, используя ранее рассчитанный геометрический коэффициент. И определить угол опережающего контакта. Снимите и очистите держатель образца сульфохромовой кислотой и дистиллированной водой.

И просушите держатель сжатым воздухом. Поместите лист фильтровальной бумаги в держатель для образцов в качестве контрольного элемента для оценки вклада жидкости в вес от держателя образцов и фильтровальной бумаги. Закрепите держатель образца в контейнере с гексаном в тензиометре.

Проведите тест на заболеваемость и подгоньте кривую под уравнение Уошберна. Вычтите квадрат прироста массы из предыдущего тестового значения гексана. Скорректировать геометрическую константу на основе прироста массы при поглощении жидкости фильтровальной бумагой и держателем образца.

Очистите держатель для образцов и вставьте еще один лист фильтровальной бумаги. Поместите держатель образца в емкость с водой в тензиометре. Проведите тест на заболеваемость и подгоньте кривую под уравнение Уошберна.

Вычтите квадрат значения прироста массы из предыдущего значения теста воды и скорректируйте угол наклона вперед. С помощью этой процедуры оценивалась углеродная ткань. Как в гексановых, так и в водных тестах кривая болезненности линейна.

Используя видимый угол наклона и значения, определенные на основе геометрического фактора, можно определить капиллярное давление. При оценке обработанных и необработанных льняных тканей с помощью гексана, обе ткани показали линейную тенденцию к заболеванию. Однако при оценке водой необработанные образцы льна не следовали линейному тренду, что не позволяло определить угол смещения контакта.

Эта разница была связана с набуханием необработанных волокон в процессе заболачивания, что влияло на окончательный равновесный вес и скорость заболачивания. Модифицированное уравнение Уошберна, которое учитывает набухание, было использовано для определения капиллярного давления у необработанного льна. После просмотра этого видео у вас должно быть хорошее представление о том, как оценить капиллярное давление, чтобы предотвратить образование пустот или сухих пятен в композитных деталях, изготовленных с помощью процессов жидкого формования композитных материалов.

После освоения этой техники ее можно выполнить за 30 минут, если она выполнена правильно. Пытаясь выполнить эту процедуру, важно обратить внимание на ориентацию волокон. После этой процедуры могут быть проведены тесты в другом направлении волокон, чтобы ответить на дополнительные вопросы, такие как взаимодействие между автотрофией армирования ткани и автотрофией капиллярных эффектов.

После этого развития этот метод проложил путь к исследованиям в области характеристики капиллярного эффекта для изучения скачков капиллярного давления в гибридных композитах. Не забывайте, что работа с сульфохромовой кислотой может быть крайне опасной. И при попытке этой процедуры всегда должны приниматься меры предосторожности, такие как соответствующая вентиляция, перчатки и защитные очки.