Rannsóknir á notkun basalt twill-efnis í ómannuðum loftförum

Basalt trefjarHvernig það er búið til, uppbygging þess og hversu sterkt það helst

Náttúrulegt og eiturefnalaust efni basaltþráður er framleitt með því að bræða og draga upp eldfjallaberg. Til að búa til basaltþræðir, basaltgrýti er hitað upp í um 1500°C áður en það er dregið í samfellda þræði í gegnum spunaþræði úr platínu-ródíum málmblöndu. Basaltþræðir hafa yfirburða eiginleika vegna jarðfræðilegs uppruna síns: þeir þola fjölbreytt hitastig, en samfelld notkun þeirra við 600°C er betri en flestra plastefnisgrunnefna og Glerþráðurs. Þol basalttrefja gegn basískum og súrum umhverfum tryggir lengri endingartíma þeirra í erfiðu umhverfi eins og miklum raka og tærandi gasi samanborið við sumar afbrigði af GFRP.

Að kanna twill-vefmynstur

Twill-vefnaður framleiðir langar uppistöðu- eða ívafsfljótandi efni sem liggur vel og passar fullkomlega. Twill efni eru auðveldari í handlagningu í ómönnuðum loftförum með flóknum bogadregnum sniðum eins og loftinntökum og vængklæðningum en venjulegum ofnum efnum og þetta einfaldar handlagningu og dregur úr göllum eins og hrukkum eða rangri röðun trefja. Kosturinn við þetta er að það er hægt að nota það í lofttæmisstýrðri plastefnisinnrennslissteypu (VARTM) og plastefnisflutningssteypu (RTM).
Vélrænir kostir twill-uppbyggingarinnar eru að langir flotar draga úr krumpun trefjanna. Krumpun trefjanna ætti í orði kveðnu að bæta skilvirkni togstyrks trefjanna, sem gerir samsettu efninu kleift að nýta trefjastyrkinn betur. Hins vegar hafa twill-efni ekki eins mörg fléttuð garn og sléttofin efni, sem hefur tilhneigingu til að lækka skerstuðul þeirra örlítið vegna aukinnar sveigjanleika efnisins.

Samverkandi styrkjandi áhrif twill-byggingar á þol gegn skemmdum: Basalt trefjastyrkt fjölliðaefni (BFRP) eru þegar þekkt fyrir mikla seiglu, þannig að bilunaraðferðir þeirra fela venjulega í sér meiri úrdrátt trefja frekar en brothætt brot. Í þessu tilliti eykur twill-lögunin þetta fyrirbæri enn frekar. Meiri aflögunarhæfni twill-efnisins gefur því mikla orkugleypni við árekstrarálag. Dreifing trefja og lítil plastaflögunarsvæði dreifa meiri höggorku. Þannig skapar náttúruleg ending BFRP, ásamt orkugleypni vegna twill-fléttubyggingarinnar, samverkandi áhrif á heildarþol höggskemmda, sem eykur sértæka orkugleypni efnisins (SEA). Þetta gerir BFRP twill-efni að frábærum frambjóðanda fyrir lendingarbúnað ómönnuðra loftfara eða vængjaframbrúnir og svæði sem verða fyrir árekstri fugla eða brak, eða önnur svæði sem eykur verulega þol ómönnuðrar loftfars í flóknu rekstrarumhverfi.