Hvordan kulfiberforstærkede epoxykompositlaminater fejler, når de er våde

Kulfiberforstærkede epoxykompositlaminater er meget udbredt i forskellige industrier på grund af deres høje styrke, stivhed og lette egenskaber. Imidlertid kan ydeevnen af ​​disse laminater blive væsentligt påvirket af tilstedeværelsen af ​​fugt, hvilket kan føre til for tidlig svigt.

Når kulfiberforstærkede epoxykompositlaminater udsættes for fugt, absorberer epoxymatrixen vandmolekyler, hvilket får den til at svulme og blødgøre. Denne hævelse kan føre til dannelsen af ​​mikrorevner i matrixen, som derefter kan forplante sig og forårsage delaminering mellem lagene af laminatet. Delaminering er en kritisk fejltilstand i kompositlaminater, da det reducerer laminatets styrke og stivhed betydeligt.

Udover at forårsage delaminering kan fugt også nedbryde selve kulfibrene. Vandmolekyler kan trænge ind i fiberoverfladen og reagere med kulstofatomerne, hvilket fører til dannelsen af ​​korrosionsprodukter. Denne korrosion kan reducere fiberens styrke og stivhed, hvilket yderligere bidrager til laminatets svigt.

Fejlen af ​​kulfiberforstærkede epoxykompositlaminater, når de er våde, er en kompleks proces, der involverer flere mekanismer. Fugtabsorption, matrixhævelse, mikrorevner, delaminering og fiberkorrosion er nøglefaktorerne, der bidrager til svigt af disse laminater i våde omgivelser.

For at forbedre fugtbestandigheden af ​​kulfiberforstærkede epoxykompositlaminater kan der anvendes forskellige teknikker, såsom tilføjelse af fugtbarrierer, brug af hydrofobe harpikser og påføring af beskyttende belægninger. Ved at forhindre indtrængning af fugt og afbøde dens virkninger, kan holdbarheden og ydeevnen af ​​disse laminater i våde omgivelser forbedres betydeligt.