Muovikomposiittien sidoslujuuden määrityslaitteet ja niiden käyttö

Abstract

Työn kirjallisuusosassa selvitettiin sekä yksittäiskuidun ja muovimatriisin että lasin ja muovimatriisin välisen sidoslujuuden mittausmenetelmiä ja niihin käytettävien laitteistojen valmistusmenetelmiä. Lisäksi selvitettiin sidoslujuuteen vaikuttavien adheesionedistäjien vaikutus. Tämän selvityksen pohjalta valittiin sopivimmat mittausmenetelmät. Tällaisia olivat kolmen kuidun, kellon kivi- ja lasikartiomenetelmät. Diplomityön kokeellisessa osassa suunniteltiin ja valmistettiin kokeissa tarvittavat sidosnäytteiden valmistustelineet. Aluksi tutkittiin sidoslujuuden muuttumista valitussa lämpötilassa sulatusajan funktiona. Tässä tutkimuksessa parhaan sidoslujuuden antanut sulatusaika-lämpötila-kombinaatio valittiin vertailunäytteeksi. Seuraavaksi koemateriaaleille tehtiin erilaisia käsittelyjä. Osa käytettävistä kuiduista hiili- tai silaanipinnoitettiin ja osa lasikartioista silaanipinnoitettiin. Tämän jälkeen tarkasteltiin pinnoituskäsittelyjen vaikutusta sidoslujuuteen. Lisäksi tutkittiin vanhennuskäsittelyjen vaikutusta. Sulatuslämpötilan vaikutus sidoslujuuteen voitiin tutkia valitsemalla uusi alhaisempi sulatuslämpötila ja tekemällä tässä vastaavat kokeet kuin alkuperäisessä lämpötilassa. Nyt havaittiin, että sidoslujuus on voimakkaasti riippuva sulatuslämpötilasta, sillä uudessa lämpötilassa saatiin huomattavasti parempia sidoslujuuksia kuin alkuperäisessä lämpötilassa oli saatu. Lopuksi verrattiin eri menetelmillä saatuja tuloksia toisiinsa ja havaittiin, että yksittäiset arvot ovat menetelmäkohtaisia, mutta suuntaus on sama. /Kir09