La extracción de fibra es uno de los mecanismos de falla en materiales compuestos reforzados con fibra. [1] Otras formas de falla incluyen delaminación , agrietamiento de la matriz intralaminar, división longitudinal de la matriz, desunión de fibra / matriz y fractura de fibra. [1] La causa del desprendimiento y delaminación de las fibras es una unión débil. [2]
Trabajar para despegar [3]
dónde
- es el diámetro de la fibra
- es la resistencia al fallo de la fibra
- es la longitud de la zona desunida
- es el módulo de fibra
En el material compuesto de matriz cerámica , este mecanismo no es un mecanismo de falla, pero es esencial para su tenacidad a la fractura , [4] que está varios factores por encima de la cerámica convencional .
La figura es un ejemplo de cómo se ve una superficie de fractura de este material. Las fibras fuertes forman puentes sobre las grietas antes de que fallen en alargamientos de alrededor del 0,7%, y así evitan la rotura frágil del material al 0,05%, especialmente en condiciones de choque térmico . [5] Esto permite utilizar este tipo de cerámicas para escudos térmicos aplicados para el reingreso de vehículos espaciales , para frenos de disco y componentes de cojinetes deslizantes .
Referencias
- ↑ a b WJ Cantwell, J Morton (1991). "La resistencia al impacto de los materiales compuestos - una revisión". Composites . 22 (5): 347–62. doi : 10.1016 / 0010-4361 (91) 90549-V .
- ↑ Serope Kalpakjian, Steven R Schmid. "Ingeniería y Tecnología de Fabricación". Edición internacional. 4ª Ed. Prentice Hall, Inc. 2001. ISBN 0-13-017440-8
- ^ PWR Beaumont. "Mecanismos de fractura en compuestos fibrosos". Mecánica de fracturas, estado actual, perspectivas futuras. Editado por RA Smith. Pergamon Press: 1979. p211-33 en WJ Cantwell, J Morton (1991). "La resistencia al impacto de los materiales compuestos - una revisión". Composites . 22 (5): 347–62. doi : 10.1016 / 0010-4361 (91) 90549-V .
- ^ V. Bheemreddy y col. " Modelado de extracción de fibra en compuestos cerámicos continuos reforzados con fibra utilizando el método de elementos finitos y redes neuronales artificiales ", Computational Materials Science, vol. 79, páginas 663-676, 2013.
- ^ W. Krenkel, ed.: Compuestos de matriz de cerámica , Wiley-VCH, Weinheim, 2008, ISBN 978-3-527-31361-7