The Effect of Modifiers on the Strength and Impact Toughness of Carbon Fiber Reinforced Plastics

2024

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Hybrid Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.47352/jmans.2774-3047.234
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This study utilized epoxy resin, three types of fabric (carbon fiber, glass fiber, and Kevlar), and two plasticizers – tricresyl phosphate (TCP) and oleic acid (OA) – to enhance the impact toughness of carbon fiber-reinforced plastics (CFRP). The polymer matrix used in the experiments was a hot-cured epoxy compound "Etal Inject-T" consisting of two components: A – epoxy resin and B – hardener, in a mass ratio of 100:49.9. For the fabrication of CFRP plates, both manual and vacuum molding techniques were employed. Combined reinforcement of carbon fiber was achieved using one of two types of fabrics: Ortex 360 glass fiber or Kevlar. Accordingly, two compositions were prepared for the experiments: carbon fiber/glass fiber and carbon fiber/Kevlar. Layer stacking in each composition was performed at ratios of 10:10 and 14:6, consisting of 20 layers in total. The greatest strengthening effect for CFRP in the case of carbon fiber/glass fiber was observed with a layer ratio of 14:6 and matrix modification using 10% TCP plasticizer. The strength of the CFRP increased from 425 to 451 MPa, and the impact toughness (α) improved from 192 to 280 kJ/m². A key feature of this technology is the achievement of high-performance dual-purpose CFRP. This enables the reduction of CFRP structures in aerospace applications by 3 to 5 times, while simultaneously enhancing resistance to impact loads.