translete selesai

8/19/2019 translete selesai

1/13

2.3.4

Kekuatan komposit dengan serat dan pengisi lamellar

Tabel 2-4 mengandung pertanyaan yang paling penting yang diusulkan untuk model yang

kuat dari komposit yang terus menerus serat atau pita (microtapes) dengan sejumlah besar

aspek rasio sebagai fungsi dari tingkat interfacial adhesi dan penguatan orientation.

Dalam Ringkasan

!arameter yang mempengaruhikekuatankomposit" #c" adalah kekuatan utama dari serat dan

pita" #fu" kekuatan utama dari matriks" #mu" atau stres ditanggung oleh matriks ketika serat

dan pita gagal" #$m" %olume fraksi" yang geser kekuatan matriks atau obligasi kekuatan" &"

dan sudut antara arah tegangan dan sumbu serat.

Tab. 2-4 !erbandingan !ersamaan 'ekuatan ntuk erat dan !ita Terus *enerus 'omposisi

Daya tarik Seratyang tidak

berputus

Pers

No.

Pitaterus menerus(kaset)

dariaspek rasiotinggi

Pers

No.

longitudinal (+

,)

(dhesisempurna)

#c/#fuV f 0#1m(2 3

V f )

2-2 #c/#fuV f 0#1m(2 3 V f )

2-2

longitudinal (+

,)

(da adhesiatau

sangat

rendah%f)

#c/#mu(3 %f ) 2-24 #c/#mu(3 %f )

2-24

longitudinal (+

,)(dhesi

menengah)

#c/ K #fuV f 0#1m(2

3 V f )dimana + 5 k 5

2-26 #c/ K #fuV f 0#1m(2 3

V f )dimana + 5 k 5

2-26

melintang(7+ ,) #cT/pengikatataukekuatanmatriks

#c8#cT

mengasumsikanisotropidi

pesa9at untuk adhesin

sempurna

Functional FillersforPlastics.EditedbyM.Xanthos Copyright©2! "#$E%-

&C'&erlag(mb')CoKga*

#+, 3-!2-3/!4-/


2/13

sudutmenengah

(:) ;#2c:/cos4:;#c0

sin4:;#cT0cos2:sin2

:

(;&2 3 ;#2c )

2-2< #c8#cT

mengasumsikanisotropidi

pesa9at untuk adhesin

sempurna

'ekuatan maksimal dalam serat komposit diperoleh dalam kasus longitudinal" yaitu pada

sudut + , dalam kasus adhesi sempurna. Dalam kondisi ini" komposit efisiennya

memanfaatkan penguatan yang kuat dan kegagalan keseluruhan adalah dengan serat atau

fraktur pita. kekuatan menurun dengan cepat dan modus kegagalan berubah dengan

meningkatnya sudut. !ada 7+ ," kegagalan serat komposit terjadi pada salah satu kegagalan

dalam matriks atau pada antarmuka. erat yang acak berorientasi dalam pesa9at dapat

memberikan isotropi" tetapi pada pense mantan kekuatan komposit secara keseluruhan.

=sotropi dalam pesa9at dapat dicapai dengan selaras" pita rasio aspek besar> nilai kekuatan

dalam hal ini kurang lebih sama dengan orang-orang dari sebuah berorientasi komposit serat

terus menerus diuji dalam arah longitudinal.

2.3.4.2 ,ala ,antuan Terputus-putus

Dalam hal ini" matriks deformasi lebih dari pengisi diserat ujung dan tegangan geser

ditetapkan pada antarmuka. 'egagalan komposit dapat terjadi baik dengan serat fraktur atau

kegagalan obligasi (serat tarik-keluar)" tergantung pada aspek rasio pengisi. ebuah serat

genting panjang" ?R" menegaskan titik transisi antara dua mode kegagalan. konsep serupa

berlaku untuk terpisah (trombosit)" yang diameter trombosit kritis" D?R" titik transisi. Tabel

2-6 merangkum persamaan prediksi yang umum digunakan untuk menggambarkan kekuatan

tarik komposit yang mengandung serat pendek atau trombosit sebagai fungsi dari orientasi"

rasio aspek" fraksi @olume" adhesi" dan kekuatan matriks dan pengisi. Dalam persamaan ini"

efek serat berdekatan atau serpihan" dan kehadiran tepi di berbentuk serpihan tidak teratur "

diabaikan. =tu rasio aspek penting" Acr" menentukan transisi dari serat atau fraktur platelet

kegagalan oleh debonding atau kegagalan geser dari matriks pada tegangan rendah" adalah

def terbayang untuk serat (!ers. (2-2B) dan (2-2C)) sebagai



#+, 3-!2-3/!4-/


3/13

Acr /#fu;2& (2-27)

andforplatelets(Es.(2-2)and(2-))as

Acr /#fu; &(2-4)

dimana & adalah antar muka atau matriks kekuatan geser dan #fu adalah serat atau platelet

kekuatan.

'esimpulan

erat atau platelet rasio aspek harus berada di atas nilai kritis untuk pemanfaatan efisien dari

sifat memperkuat dari pengisi. elain aspek rasio" parameter lain yang mempengaruhi

kekuatan komposit adalah kekuatan utama dari pengisi" kekuatan utama dari matriks" #mu"

atau stres ditanggung oleh matriks ketika pengisi gagal" #m" fraksi @olume"obligasi kekuatan

atau kekuatan matriks geser" dan sudut penerapan stres relatif terhadap sumbu serat.

'ekuatan dari komposit yang mengandung serat pendek atau platelet jenis pengisi adalah

rendah dari pada rekan-rekan mereka dengan bala bantuan terus menerus.

kekuatan maksimal untuk komposit serat diperoleh dalam kasus longitudinal" pada sudut + ,"

dengan adhesi yang baik" dan pada aspek rasio jauh di atas nilai kritis. kekuatan komposit

menurun dengan meningkatnya sudut penerapan stres. Dalam kasus serat panjang yang

berorientasi secara acak (F ?R)" yang (isotropik) kekuatan komposit jauh lebih rendah dari

kekuatan longitudinal sebuah berorientasi komposit penuh serat. 'ekuatan komposit serpihan

yang mengandung adalah isotropik di bidang serpih berorientasi dan jauh lebih rendah tegak

lurus dengan serpihan sumbu. 'ekuatan tertinggi untuk komposit danau yang mengandung

diperoleh pada sudut paralel stres diterapkan ke serpihan" dengan adhesi yang baik" dan

dengan rasio aspek di atas nilai kritis" ketika kegagalan komposit adalah dengan serpihan

fraktur.

Data eksperimental pada kekuatan tarik dari berbagai kombinasi polimer;pengisi disusun oleh

GypychH7I menunjukkan kompleksitas parameter yang mempengaruhi kekuatan dalam

sistem nyata.

2.3.!

Kekuatan Komposit Memasukkan 0artikel



#+, 3-!2-3/!4-/


4/13

Tabel 2-6 berisi persamaan umum" E. (2-6)" untuk efek dari pengisi partikulat pada

kekuatan tarik dari polimer" ication modif umum persamaan ini dengan nikotinik lais dan

Jarkis" E. (2- -nilai yang relatif tinggi" namun" diperoleh dengan meningkatkan adhesi H7I.

2.3.1

0ertimbangan ketangguhan

elain efek pada modulus dan kekuatan" penggunaan pengisi dapat" dalam banyak cas- es"

juga meningkatkan ketangguhan polimer" yaitu kemampuannya untuk menahan perambatan

retak" mally atau- dinyatakan sebagai daerah di ba9ah kur@a tegangan ; regangan. kekuatan

impak" ukuran mon com- ketangguhan pada tingkat regangan tinggi atau di ba9ah kondisi

yang dinamis" adalah properti yang paling penting untuk kondisi aplikasi nyata. Dalam

komposit serat pendek" daerah sekitar ujung serat" bidang adhesi miskin" dan daerah kontak

serat dapat mengurangi resistensi retak inisiasi dengan bertindak sebagai konsentrator stres.

Jamun" serat juga dapat mengurangi penjalaran retak dengan mengalihkan retakan sekitar "

atau dengan menjembatani retak. Lahan dengan kekuatan dampak tinggi menyebarkan energi

yang diserap seluruh sebagai besar @olume mungkin untuk mencegah kegagalan getas.

Disipasi energi dalam komposit serat pendek" dan karenanya peningkatan kekuatan dampak"

dapat dicapai dengan a) gesekan mekanis" seperti dalam kasus tarik-keluar dari serat dari

matriks" yang mencegah lokalisasi tekanan " atau" b) oleh debonding dikendalikan dari serat"

yang menyebar 9ilayah stres con- centration melalui @olume yang lebih besar dan cenderung

untuk menghentikan perambatan retakan. The ergy en- hilang dalam membentuk sejumlah

unit permukaan baru" M" dengan tarik-keluar tergantung pada sifat iber f seperti kekuatan"

panjang" panjang kritis" dan fraksi @olume

M/Hσ fu L2V]!2L forL"L (2#$%)

&'(σ fu L2V f ]!2L)r forL*Lr (2-7)



#+, 3-!2-3/!4-/

cr f cr


5/13

nergi hilang dalam membentuk sejumlah unit permukaan baru" M" oleh debonding diberikan

oleh

M/H#2 LV I;4 + (2-4)

dimana d adalah panjang serat debonded HBI. !ersamaan-persamaan teoritis untuk disipasi

energi maksimum telah berkorelasi dengan kekuatan dampak maksimum untuk beban

dampak diterapkan sejajar dengan serat pendek dari panjang dekat dengan nilai kritis dan

dalam kasus kurang dari adhesi sempurna HBI.

dampak kekuatan melintang umumnya lebih rendah dari longitudinal" karena perambatan

retakan mekanisme ketangguhan tersebut yang tidak berfungsi sedangkan faktor retak

prakarsa tion masih ada. persamaan serupa telah diturunkan untuk trombosit putaran dan

danau f H7I. Dalam prakteknya" penggunaan danau f" dalam banyak kasus" terbukti

mempengaruhi kekuatan dampak" mungkin karena efek konsentrasi tegangan icant signif

diasosiasikan dengan penyimpangan bentuk dan sudut tajam.

!engendalian rasio aspek dan kekuatan ikatan tampak paramater yang paling penting untuk peningkatan kekuatan dampak melalui penggunaan ibers f" terutama dalam kasus matriks

rapuh. *emaksimalkan dampak kekuatan biasanya dicapai dengan mengorbankan kekuatan

tarik longitudinal" yang terbesar bagi ibers f lagi juga terikat matriks. !engaruh non-

directional illers f pada ketangguhan berkorelasi secara kompleks untuk metode pengujian

tertentu dan dengan ukuran partikel" bentuk" konsentrasi" dan kekakuan dari f =ller" sifat

antarmuka" dan specif jenis ic dari matriks polimer. tudi pada berbagai pengisi partikulat

kaku mulai ukuran +"C-+ um dan ditambahkan ke matriks yang kaku menunjukkan

puncaknya pada jatuh dampak kekuatan panah pada sekitar 2 m>

studi tentang ?a?N polypropylene yang

fek ficial kurang dari adhesi sempurna pada kekuatan dampak" seperti juga diamati di

kasus ibers f H7I. dampak kekuatan sangat ditentukan oleh de-pembasahan dan tion formasi

Oona sempit sangat cacat dan batal polimer krasing sebagai akibat dari aplikasi stres. Dalam

polimer kaku rapuh" kaku bola pengisi dengan modulus lebih tinggi daripada tindakan

matriks sebagai pemrakarsa retak" mempromosikan perambatan retakan dan menurunkan

kekuatan dampak. Dalam tangguh" polimer kaku" ketangguhan dapat meningkat sebagai



#+, 3-!2-3/!4-/

fu d f f


6/13

akibat dari peningkatan krasing HBI. ebuah kompilasi data dampak kekuatan untuk

partikulat dan pengisi berserat H7I dalam berbagai polimer menunjukkan bah9a untuk sistem

tertentu tions korelasi yang sesuai dengan kenyataan mungkin susuh untuk membangun dan

bah9a satu jenis tes mungkin bertentangan dengan hasil lain .

2.3.

+uhu dan Eek "aktu

!erilaku mekanik dari komposit polimer tidak hanya ditentukan oleh sifat jangka pendek

seperti kekakuan" kekuatan" dan ketangguhan" tetapi juga oleh ikatan tepat-jangka panjang

seperti creep" relaksasi stres" dan kelelahan. emua sifat seperti itu" yang dippengaruhi oleh

suhu dan jenis lingkungan" dapat dimodifikasi melalui Tambahannya dari pengisi.

ecara umum" sebagian besar pengisi meningkatkan suhu distorsi panas (KDT) dari plastik

sebagai akibat dari meningkatnya modulus dan mengurangi merayap suhu tinggi.

Thermoplastis seperti koefisien ekspansi termal (?T) juga dipengaruhi oleh adanya pengisi

dan telah dimodelkan dengan berbagai persamaan yang berasal dari pemerintahan campuran

HCI. ntuk pengisi yang berhubungan" properti ini sangat obergantung orientasi" dan karena

perbedaan antara ?T dari pengisi dan matriks" tekanan internal dapat menyebabkan

melenting tidak diinginkan.

ecara umum" pengisi juga menurun merayap dan merayap tingkat polimer" selama tidak ada

debonding serius dari partikel. !ada strain yang tinggi dan 9aktu yang lama" ketika

debonding dapat terjadi" creep dan merayap tingkat dapat meningkatkan secara dramatis dan"

sesuai-ingly" 9aktu untuk ruptur dapat signif icantly menurun. !eningkatan adhesi biasanya

meminimalkan efek ini.



#+, 3-!2-3/!4-/


7/13

Pambar 2-6 %iskositas geser polystyrene ; serat kaca suspensi terhadap laju geser pada

C+ , ? (direproduksi dari ref. H+I" Lab 6).

kuran pengisi dan bentuk

efek ukuran partikel mungkin dapat diabaikan pada laju geser tinggi karena untuk sistem diisi

@iskositas geser tinggi sering diatur oleh karakteristik matriks dan @iskositas geser rendah

diatur oleh pengisi. Rendah pengisi area spesifik seperti pengisi partikulat besar dan serat

aspek rasio rendah atau serpih memiliki interaksi yang kurang dengan polimer dan

menghasilkan @iskositas rendah dari luas permukaan yang lebih tinggi" lebih tinggi aspek

pengisi rasio. tegangan geser yang tinggi cenderung untuk memecah tidak hanya gumpalan

pengisi tetapi juga menyebabkan pengurangan tambahan panjang serat atau diameter

serpihan" dengan efek bersamaan pada @iskositas. !era9atan permukaan pengisi agen

antarmuka yang cenderung basah atau melumasi permukaan pengisi (titanates" stearat" dll)

cenderung berkurang @iskositas. =ni mungkin hasil dari pasukan interparticle dilemahkan dan

kecenderungan berkurang untuk flokulasi karena molekul polimer mungkin tergelincir antara

partikel pengisi diperlakukan menghadapi perla9anan kurang gesek (lihat Pambar 2-


8/13

dalam sejumlah besar teks. !engaruh signifikan dari partikulat tersebar" serat atau serpihan

dari polimer mencair reologi dan mencair elastisitas berhubungan langsung dengan

processability sehubungan dengan kedua pencampuran (compounding) dan membentuk

operasi. ntuk pengisi directional" memahami orientasi aliran induksi dan kemungkinan

pemisahan partikel ke daerah kecepatan fluida tertinggi adalah sangat penting dalam

mengontrol struktur mikro dari produk akhir dan sifat-sifatnya. umber utama informasi yang

disajikan dalam bagian ini adalah ref. H"2"+"B"2-24I.

2.4.2

Meteorology dari pengisi polimer

efek pengisi pada @iskositas dan elastisitas tergantung pada beberapa parameter" termasuk

con- centration" ukuran" bentuk" dan aspek rasio pengisi> interaksi dengan polimer> laju geser"

kehadiran gumpalan" serat ; serpihan keselarasan" dan permukaan !erlakuan.

'onsentrasi dan geser tingkat

ecara umum" geser dan @iskositas elongational meningkat dengan meningkatnya fraksi

@olume pengisi. fek pada @iskositas geser lebih diucapkan pada laju geser yang rendah>

QieldQ efek karena pembentukan jaringan terstruktur yang sering ditemui pada laju geser

rendah dan pada beban tinggi dari partikel submikron H+"22I. tarif geser tinggi cenderung

serat orientasi dan serpih untuk derajat yang berbeda tergantung pada ukuran mereka"

kekakuan" con- centration" dan interaksi dengan matriks. !eningkatan @iskositas relatif

terhadap matriks illed unf menjadi kurang jelas pada laju geser yang lebih tinggi" seperti yang

ditunjukkan pada Pambar 2-6 H+I. penyimpangan yang jauh lebih besar dari perilaku

Je9tonian daripada matriks polimer yang sesuai diamati dalam polimer diisi mencair. profil

kecepatan dalam melingkar dan menggorok saluran menjadi sangat datar" karena penurunanindeks kuasa hukum" dan plug-seperti perilaku aliran diamati H"2I. *eningkatkan jumlah

pengisi" terlepas dari bentuk" mengurangi mencair elastisitas" seperti yang ditunjukkan oleh

penurunan ekstrudat (die) membengkak dan efek bersamaan pada perbedaan tegangan normal

H22I. elastisitas mencair berkurang memiliki icant konsekuensi praktis signif untuk ekstrusi

dan injeksi-molding.

Sc ; m / ( 0 U%f) ; ( - UV%f) (2-4)

di mana " L" dan V adalah fungsi dari sifat komponen" karakteristik kemasan" dan aspek

rasio.

Dalam istilah praktis" @iskositas tinggi yang diperoleh melalui penggabungan serat dan serpih

dapat dikurangi baik melalui penggunaan membasahi agen" melalui orientasi pengisi" dan ;

atau pengurangan rasio aspek. !engurangan rasio aspek selama proses mungkin tidak

diinginkan tetapi umum untuk serat rapuh dan serpihan besar (kaca" mika)> ebaliknya" serat

fleksibel organik dapat mengarahkan dan membungkuk tanpa fraktur. fek ini akan

menyebabkan peningkatan WmaX dan penurunan 'e dalam !ers. (2-42)" dengan penurunan

bersamaan dalam relatif @iskositas Sc ; m H2I.

2.4.3

'ubungan 0engolahan +truktur 0roperti



#+, 3-!2-3/!4-/


9/13

sifat pengisi utama mengendalikan morfologi dan sifat produk plastik yang geometris"

konsentrasi" kepadatan" modulus" kekuatan" dan kimia permukaan. sifat pengisi tambahan

yang terkait dengan pengolahan (peracikan dan membentuk) adalah

'ekerasan" yang biasanya dinyatakan dalam skala *ohs. pengisi lembut lebih disukai

untuk pengisi keras" yang cenderung menyebabkan keausan berlebihan peralatan pengolahan (misalnya" kekerasan *ohs untuk bedak" untuk kalsit" dan B untuk silika).

Thermal properti seperti kondukti@itas termal" yang" untuk sebagian besar pengisi mineral"

adalah tentang urutan besarnya lebih tinggi dari itu untuk termoplastik> panas spesifik"

yang biasanya sekitar setengah dari yang polimer> dan koefisien ekspansi termal (?T)

(lihat Lagian 2..B)" yang lebih rendah dari itu untuk polimer. fek bersih adalah bah9a

sebagian besar pengisi (non-berserat) biasanya menghasilkan tingkat yang lebih cepat dari

pendinginan di injection molding" penyusutan @olume yang lebih rendah" dan

mempromosikan kurang melenting dan 9aktu siklus yang lebih pendek. pengisi berserat"

bagaimanapun" dapat menyebabkan penyusutan diferensial dengan kecenderungan

meningkat untuk 9arp sebagai akibat dari orientasi. 'ombinasi dari serat dengan serpih(orientasi planar) atau bola (tidak ada orientasi) cenderung meminimalkan melenting.

stabilitas termal (sampai ++ , ? untuk termoplastik suhu tinggi)" yang diperlukan selama

pemrosesan sehingga ada penurunan berat badan minimum atau perubahan struktural.

penyerapan air" yang perlu diminimalkan karena dapat mempengaruhi kualitas senya9a

atau stabilitas matriks hydrolytically sensitif seperti nilon atau polyester.

prediksi kuantitatif dari efek pengisi pada sifat-sifat produk akhir yang sulit untuk membuat"

mengingat mereka juga bergantung pada metode pembuatan" yang mengontrol dispersi dan

orientasi pengisi dan distribusinya di bagian akhir. serat pendek dan serpihan diisi

termoplastik biasanya produk anisotropik dengan aspek distribusi @ariabel rasio dan orientasi

yang berbeda-beda di seluruh ketebalan bagian dibentuk. ituasi menjadi lebih rumit jika kita

menganggap anisotropy" tidak hanya di komposit makroskopik" tetapi juga dalam matriks

(sebagai akibat



#+, 3-!2-3/!4-/


10/13

(ambar 2-1 Peser @iskositas karbonat diisi polystyrene uncoated dan stearat dilapisi kalsium

mencair terhadap laju geser (direproduksi dengan iOin dari ref. H+I"Lab 6).

serpih dan penurunan lebih lanjut dalam @iskositas pada laju geser tinggi. Jamun"

peningkatan @iskositas dapat terjadi ketika permukaan pengobatan menyebabkan adhesi yang

kuat dari pengisi untuk polimer.

Leberapa persamaan telah diusulkan untuk memprediksi rasio @iskositas komposit dengan

yang dari unf illed matriks" Sc ; m" dan untuk menjelaskan efek @iskositas sebagai fungsi dari

fraksi pengisi @olume" faktor bentuk" aspek rasio" pengepakan karakteristik"

parameter interaksi" dan parameter non-Je9tonian atau yield. ?ontohnya adalah

. !ersamaan *ooney H2"2I" yang berlaku selama rentang seluruh konsentrasi ln (Sc ; m) /

'e%f ; H - (%f ; WmaX)I (2-42) di mana WmaX adalah faktor kemasan maksimum" def ined

%olume sebagai benar dari pengisi ; @olume jelas ditempati oleh pengisi" dan 'e adalah parameter geometrik yang dikenal sebagai'oefisien instein (lihat juga !ersamaan. (-4))"

yang tergantung pada rasio aspek dan tingkataglomerasi dan batang juga pada tingkat

orientasi" yang" pada gilirannya" tergantung pada laju geser" dan

2. !ersamaan Jielsen HBI

Sc ; m / ( 0 U%f) ; ( - UV%f) (2-4)

di mana " L" dan V adalah fungsi dari sifat komponen" karakteristik kemasan" dan aspek

rasio.

Dalam istilah praktis" @iskositas tinggi yang diperoleh melalui penggabungan serat dan serpihdapat dikurangi baik melalui penggunaan membasahi agen" melalui orientasi filler" dan ; atau



#+, 3-!2-3/!4-/


11/13

pengurangan rasio aspek. !engurangan rasio aspek selama proses mungkin tidak diinginkan

tetapi umum untuk serat rapuh dan serpihan besar (kaca" mika)> ebaliknya" serat fleksibel

organik dapat mengarahkan dan membungkuk tanpa fraktur. fek ini akan menyebabkan

peningkatan WmaX dan penurunan 'e dalam !ers. (2-42)" dengan

penurunan bersamaan dalam relatif @iskositas Sc ; m H2I

2.4.3

'ubungan 0engolahan +truktur 0roperti

sifat filler utama mengendalikan morfologi dan sifat dari produk- produk plastik geometri"

konsentrasi" kepadatan" modulus" kekuatan" dan kimia permukaan. sifat filler tambahan yang

terkait dengan pengolahan (peracikan dan membentuk) adalah

'ekerasan" yang biasanya dinyatakan pada skala *ohs $. pengisi lembut lebih disukai untuk

pengisi keras" yang cenderung menyebabkan keausan berlebihan peralatan pengolahan(misalnya" *ohs $kekerasan untuk bedak" untuk kalsit" dan B untuk silika).

Thermal properti seperti kondukti@itas termal" yang" untuk sebagian besar mineral f illers"

adalah tentang urutan besarnya lebih tinggi dari itu untuk termoplastik> specif panas ic" yang

biasanya sekitar setengah dari yang polimer> dan koefisien ekspansi termal (?T) (lihat

Lagian 2..B)" yang lebih rendah dari itu untuk polimer. fek bersih adalah bah9a sebagian

besar pengisi (non-berserat) biasanya menghasilkan tingkat yang lebih cepat dari pendinginan

di injection molding" penyusutan @olume yang lebih rendah" dan mempromosikan kurang

melenting dan 9aktu siklus yang lebih pendek. pengisi berserat" bagaimanapun" dapat

menyebabkan penyusutan diferensial dengan kecenderungan meningkat untuk 9arp sebagai

akibat dari orientasi. 'ombinasi ibers f dengan serpih (orientasi planar) atau bola (tidak adaorientasi) cenderung meminimalkan melenting.

tabilitas termal (sampai ++ , ? untuk termoplastik suhu tinggi)" yang merupakan Euired

kembali selama pemrosesan sehingga ada penurunan berat badan minimum atau perubahan

struktural.

!enyerapan air" yang perlu diminimalkan karena dapat mempengaruhi kualitas senya9a

atau stabilitas matriks hydrolytically sensitif seperti nilon atau polyester. !rediksi kuantitatif

dari efek pengisi pada sifat-sifat produk akhir yang sulit untuk membuat" mengingat mereka

juga bergantung pada metode pembuatan" yang mengontrol dispersi dan orientasi dari pengisi

dan distribusinya di bagian akhir. erat pendek dan serpihan-f illed termoplastik biasanya produk anisotropik dengan aspek distribusi @ariabel rasio dan orientasi yang berbeda-beda di

seluruh ketebalan bagian dibentuk. ituasi menjadi lebih rumit jika kita menganggap

anisotropy" tidak hanya di komposit makroskopik" tetapi juga dalam matriks (sebagai

hasilnyaorientasi molekul) dan dalam filler itu sendiri (misalnya" grafit dan aramid serat dan

serpihan mika memiliki sifat directional). Dengan demikian" komposit termoplastik tidak

selalu setuju untuk pera9atan analitis ketat" berbeda dengan komposit termoset terus

menerus" yang biasanya telah dikendalikan macrostructures dan penguatan orientation

HC"BI.

fitur morfologi yang dihasilkan dari orientasi serat terarah dan serpih di bidang aliran

kompleks secara langsung berkaitan dengan sifat-sifat bagian. paya telah dilakukan untuk



#+, 3-!2-3/!4-/


12/13

model dan memprediksi distribusi orientasi serat dan serpihan komposit H+"2+I. Dalam

injection molding" pola cetakan mengisi dan orientasi pengisi tergantung" antara faktor-faktor

lain" pada cetakan geometri dan ketebalan rongga" jenis dan posisi gerbang" kecepatan injeksi"

dan reologi bahan matriks HC"+I. Liasanya" tiga daerah yang berbeda dengan orientasi serat

yang berbeda dapat diidentifikasi a) kulit yang berasal dari depan lelehan memperluas" b)

lapisan menengah" di mana serat berorientasi sejajar dengan arah aliran" dan c) lapisan inti"

dengan serat orientasi melintang terhadap arah aliran. ?ontoh orientasi serat kompleks dalam

polypropylene glassreinforced" sejajar dengan arah aliran" ditunjukkan pada Pambar 2-B HCI.

ntuk serpih seperti mika atau bedak" orientasi serpihan selama ekstrusi" injection molding"

atau blo9 molding juga didominasi sejajar dengan arah aliran" dengan 9ilayah misalignment

di inti H2"2+I. morfologi tersebut dapat modif ied melalui penerapan gaya geser ke mencair

karena cools (misalnya" ?NR=* Y)" yang memiliki efek yang ditandai pada sifat fisik H24I.

gambar. 2-B Lagian sejajar dengan arah aliran melalui diperkuat serat gelas polypropylene

injeksi menunjukkan orientasi membujur di dekat permukaan cetakan dan melintang orientasi

di 9ilayah inti (direproduksi dengan iOin dari NXford ni@ersity !ress dari ref. HCI).

lokasi yang tidak tepat dari gerbang atau beberapa gerbang dapat menghasilkan Oona di mana

dua front lelehan memenuhi (9eldline). ntuk polimer illed unf" daerah ini biasanya

memiliki sifat rendah dibandingkan dengan lokasi lain dalam bagian> kelemahan mekanik

menjadi lebih jelas dengan adanya serat aspek rasio tinggi dan serpih" yang mungkin tidak

saling merasuk dan bukan terletak pada orientasi yang paling tidak menguntungkan mereka

untuk penguatan efektif. ebuah efek yang merugikan lebih moderat tentang sifat telah

diamati dengan aspek rendah pengisi rasio. ecara umum" pengisi berserat menyebabkan

hingga hilangnya 6+Z kekuatan yield tarik dekat garis las" piring seperti pengisi hingga +Z"

dan pengisi kubik hingga 6Z H


13/13

simbol subskrip

ebuah Jielsen persamaan parameter c komposit

L Jielsen persamaan parameter cr kritis

d serat atau diameter platelet d debonded

tarik modulus f f =ller

P modulus geser memanjang

' modulus efisiensi parameter m matriks

' $orientasi parameter T melintang

'e instein coeff icient u ultimate

panjang

u parameter penguatan

fraksi @olume % Ga pekerjaan adhesi aspek rasio A

[ permukaan ; tegangan antar muka

energi permukaan fraktur M

\ Kalpin-Tsai parameter

sudut : (orientasi penguatan)

sudut kontak :

@iskositas S

rasio ] !oisson

^ Kalpin-Tsai parameter

stres #

antarmuka & atau kekuatan geser matriks

WmaX faktor kemasan maksimum

_ parameter interaksi

` parameter packing

parameter persamaan V Jielsen



#+, 3-!2-3/!4-/

translete selesai

Documents

Transcript of translete selesai