Ο ρόλος της διεπιφάνειας στα σύνθετα υλικά. Άλκης Παϊπέτης Τμήμα Επιστήμης & Τεχνολογίας Υλικών

Transcript

1 Ο ρόλος της διεπιφάνειας στα σύνθετα υλικά Άλκης Παϊπέτης Τμήμα Επιστήμης & Τεχνολογίας Υλικών

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Η φύση της διεπιφάνειας Μηχανισμοί πρόσφυσης Διεπιφάνεια και μακροσκοπική αστοχία Προηγμένα σύνθετα υλικά Ο ρόλος της διεπιφάνειας Μεταφορά τάσης στη διεπιφάνεια: μικρομηχανική συμπεριφορά Απλά μοντέλλα μεταφοράς τάσης Cox (1952) Kelly (1965) Piggot (1980) Πειραματική μελέτη της διεπιφάνειας Προηγμένες μέθοδοι μέτρησης της μεταφοράς τάσης Ακουστική εκπομπή Ακουστική μικροσκοπία Φασματοσκοπία Ραμάν: η ίνα ως εσωτερικό strain gauge Mελέτη της μεταφοράς τάσης Μελέτη της αστοχίας της διεπιφάνειας

3 Η κλίμακα της διεπιφάνειας (a) m fib m Macros (b) *********** Am po 'siz Cry Microscopic scale Matrix Chemical bonds van der Waals bonds Acid-base interactions Hydrogen bonds (c) Atomic scale

4 Πρόσφυση & Διαβροχή (a) γ LV γ SL θ γ SV liquid vapour (b) solid (α) Μεμονωμένα σημεία επαφής οδηγούν σε μειωμένη πρόσφυση μεταξύ δύο άκαμπτων επιφανειών (b) Γωνία διαβροχής θ και επιφανειακές ενέργειες γ για σταγόνα υγρού σε στερεού [Hull, 1996].

5 Πρόσφυση & Διαβροχή γ LV vapour γ SL θ γ SV liquid Η διαβροχή είναι συνάτηση της γωνίας επαφής θ και μέσω της ισορροπίας των επιφανειακών τάσεων προκύπτει η εξίσωση Young: solid γ SL = γ SV + γ LV cos θ Πλήρης διαβροχή λαμβάνει χώρα όταν θ = 0, δηλαδή όταν η επιφανειακή τάση του στερεού είναι ίση ή μεγαλύτερη από το άθροισμα των επιφανειακών τάσεων του υγρού και της διεπιφάνειας. Π.χ., η ίνα του άνθρακα (γ SV = 70 mj m -2 ) διαβρέχεται άμεσα από την εποξεική ρητίνη γ SV = 43 mj m -2 ).

6 Μηχανισμοί πρόσφυσης Διεπιφανειακοί δεσμοί λόγω (a) μοριακής αλληλοδιάχυσης [Hull, 1996].

7 Μηχανισμοί πρόσφυσης Διεπιφανειακοί δεσμοί λόγω (b) ηλεκτροστατικής έλξης [Hull, 1996].

8 Μηχανισμοί πρόσφυσης Διεπιφανειακοί δεσμοί λόγω (c) έλξης μεταξύ ιόντων στη διεπιφάνεια που οδηγούν σε προσανατολισμό των μακρομορίων [Hull, 1996].

9 Μηχανισμοί πρόσφυσης Διεπιφανειακοί δεσμοί λόγω (d) χημικής αντίδρασης [Hull, 1996].

10 Μηχανισμοί πρόσφυσης Διεπιφανειακοί δεσμοί λόγω (e) μηχανικής σύζευξης [Hull, 1996].

11 Μηχανισμοί πρόσφυσης: Αλληλοδιάχυση και χημική αντίδραση Τα ελεύθερα άκρα των μοριακών αλυσίδων μπλέκονται, με ή χωρίς χημική αλληλεπίδραση η οποία είτε προκαλείται ή συμβαίνει αυθόρμητα. Για ανθρακονήματα, η πρόσφυση εξαρτάται από τη γωνία του βασαλτικού επιπέδου μέ τον άξονα συμμετρίας της ίνας: οι ακμές των επιπέδων είναι ο τόπος οπου συνήθως λαμβάνει χώρα η αντίδραση. Μικρότερη γωνία σημαίνει από τη μία καλύτερος προσανατολισμός δηλ. καλύτερες μηχανικές ιδιότητες για το ανθρακόνημα, αλλά χειρότερη μεταφορά τάσης. Η οξειδωτική κατεργασία αυξάνει την πρόσφυση αφαιρώντας τα εξωτερικά επίπεδα και δημιουργώντας ακμές [Drzal, 1983a].

12 Μηχανισμοί πρόσφυσης: Ηλεκτροστατική έλξη Ετερώνυμα φορτία οδηγούν στη έλξη μεταξύ επιφανειών. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με την προσθήκη τερματικών ομάδων που έλκουν άλλες τερματικές ομάδες στην επιφάνεια πρόσφυσης. Π.χ., η προσθήκη στοιχείων σύζευξης σιλανίου σε υαλονήματα ενισχύει την προσφυση της επoξεικής ρητίνης Ομοίως, η προσθήκηαμινομάδωνσεανθρακονήματα βελτιώνει την πρόσφυση βισμαλεϊδικών ρητινών [Favre, 1996].

13 Μηχανισμοί πρόσφυσης: Μηχανική σύζευξη Η δημιουργία επιφάνειας «αποτυπώματος» λόγω της καλής διαβροχής πρίν την στερεοποίηση της μήτρας. Σε μακροκλίμακα, η μηχανική σύζευξη βελτιώνει κατά πολύ την πρόσφυση. Οι θερμικές τάσεις λόγω διαφορετικού συντελεστή θερμικής διαστολής της μήτρας και της ίνας έχουν κυρίαρχο ρόλο. Μακροσκοπικά, η πρόσφυσηαυτήαποδίδεταιστηντριβήμεταξύ των δύο επιφανειών και είναι συνάρτηση της επιφανειακής τραχύτητας: η διάτμηση στη διεπιφάνεια είναι είτε σταθερή είτε εξαρτάται γραμμικά από τις θερμικές τάσεις (τριβή Coulomb) [McCartney, 1989].

14 Η φύση της διεπιφάνειας [Drzal, 1990] διεπιφάνεια: συνάρτηση του θερμικού, μηχανικού και χημικού περιβάλλοντος

15 ΣΥΝΘΕΤΑ ΥΛΙΚΑ ΚΕΡΑΜΙΚΗΣ ΜΗΤΡΑΣ

16 ΣΥΝΘΕΤΑ ΥΛΙΚΑ ΠΟΛΥΜΕΡΟΥΣ ΜΗΤΡΑΣ (Reifsnider, 1994)

17 ΣΥΝΘΕΤΑ ΥΛΙΚΑ ΠΟΛΥΜΕΡΟΥΣ ΜΗΤΡΑΣ matrix fibre

18 Προηγμένα σύνθετα υλικά πολυμερούς μήτρας s ίνα: στερρή, ψαθυρή σύνθετο ίνα: αντοχή, δυσκαμψία μήτρα: Ενδοτική, όλκιμη Δ Ι Ε Π Ι Φ Α Ν Ε Ι Α Ο κανόνας των μιγμάτων: s = s f V f + s m V m e μήτρα: συνδετικό υλικό, μεταφορά τάσης, προστασία διεπιφάνεια: συνάρτηση του θερμικού, μηχανικού και χημικού περιβάλλοντος

19 Σύνθετα υλικά: Θραύση και συγκέντρωση τάσης Γειτονικές ίνες Θραύσεις ινών Συγκέντρωση τάσης 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Απόσταση κατά μήκος της ίνας Ανενεργό μήκος (ineffective length) Θραύση ίνας Η μήτρα μεταφέρει την τάση μέσω της διεπιφάνειας κατά μήκος του «ανενεργού μήκους» Μεγάλο «ανενεργό μήκος» οδηγεί στη μεγέθυνση του όγκου επιρροής της θραύσης και μεγαλώνει την πιθανότητα για αλληλεπίδραση των θραύσεων Μικρό «ανενεργό μήκος» οδηγεί σε μεγάλες συγκεντρώσεις τάσεων και ψαθυρή αστοχία

20 Ο ρόλος της διεπιφάνειας [Reifsnider, 1994] Θραύσεις ινών Η μήτρα μεταφέρει την τάση μέσω της διεπιφάνειας κατά μήκος του «ανενεργού μήκους» Μεγάλο «ανενεργό μήκος» οδηγεί στη μεγέθυνση του όγκου επιρροής της θραύσης και μεγαλώνει την πιθανότητα για αλληλεπίδραση των θραύσεων Μικρό «ανενεργό μήκος» οδηγεί σε μεγάλες συγκεντρώσεις τάσεων και ψαθυρή αστοχία

21 Διεπιφάνεια και αντοχή (a) Αντοχή συνθέτου ως προς το μήκος μεταφοράς

22 Αστοχία της διεπιφάνειας matrix fibre matrix (a) fibre matrix fibre mode I matrix mode II matrix fibre fibre (b) (c) fibre matrix fibre fibre matrix matrix mixed mode

23 Μεταφορά τάσης στη διεπιφάνεια dz 2 R

24 Μεταφορά τάσης στη διεπιφάνεια Διάγραμμα ελεύθερου σώματος dz 2R

25 Μεταφορά τάσης στη διεπιφάνεια σ z (z) πr 2 2 [ σ ( z) + dσ (z)] πr z z Οι αξονικές τάσεις...

26 Μεταφορά τάσης στη διεπιφάνεια τ (z) 2πRdz rz σ z (z) πr 2 2 [ σ ( z) + dσ (z)] πr z z...εξισορροπούνται από τις διατμητικές τάσεις

27 Η διάτμηση στη διεπιφάνεια τ (z) 2πRdz rz σ z (z) πr 2 2 [ σ ( z) + dσ (z)] πr z z dz 2R τ rz = R d σ z ( z ) 2 dz

28 Απλά Μοντέλλα μεταφοράς τάσης Shear lag (Cox 1952) Σταθερής διάτμησης (Kelly 1965) Μικτά μοντέλλα (Piggott 1980) τ (z) 2π Rdz rz σ (z) π R z 2 2 [ σ ( z ) + d σ (z) ] π R z z

29 x τ Shear lag (Cox 1952) Ο Cox (1952) εισήγαγε τη θεωρία shear-lag θεωρώντας ότι η διατμητική δύναμη S είναι ανάλογη τηςδιαφοράςμεταξύτηςαξονικήςμετατόπισηςστην ίνα w και της μετατόπισης που θα υπήρχε απουσία της ίνας (όπου H η σταθερά αναλογίας): S = H( w w )

30 x τ Shear lag (Cox 1952) Η αξονική ισορροπία, με τη παραπάνω υπόθεση δίνει για την αξονική τάση: 2 σz( z ) 2 z όπου: 2 2 β σz( z) = β Efε β = R 2Gm 2 R RE f ln R

31 x τ Shear lag (Cox 1952) Σύμφωνα με την εξίσωση 5 η αξονική τάση στη διεπιφάνεια είναι: l cosh β z σz( z) = Efε 1 2 l cosh β 2 ε R η παραμόρφωση στο άπειρο και G m το μέτρο διάτμησης κυλίνδρου μήτρας ακτίνας R όπου υπάρχει η διατμητική διαταραχή.

32 Shear lag (Cox 1952) Η διατμητική τάση είναι: τ x () τ ε β β rz f m R f z E G E R R l z l = ln sinh cosh

33 Shear lag (Cox 1952) () τ ε β β rz f m R f z E G E R R l z l = ln sinh cosh distance x σ f τ ) τ x σ ε β β z f z E l z l ( ) cosh cosh = 1 2 2

34 x τ Στaθερή διάτμηση (Kelly 1965) Οι Kelly & Tyson [1965] υπέθεσαν ότι η διάτμηση στη διεπιφάνειαείναι σταθερή. Από την εξίσωση ισορροπία προκύπτει: Σε αυτήν την περίπτωση η αξονική τάση, αντοχή της ίνας που είναι ανεξάρτητη του z. τ rz = Rσ συμπίπτει μετην Το μήκος lc είναι το κρίσιμο μήκος, που ορίζεται ως το μήκος που χρειάζεται για να επιτευχθεί η μέγιστη τάση πριν τη θραύση. Η προσέγγιση προϋποθέτει ελαστική ίνα σε αμιγώς πλαστική μήτρα l c fu σ f

35 x τ Στaθερή διάτμηση (Kelly 1965) σ f τ rz = R σ l c fu τ τ i (a) τ distance x

36 x τ Μικτά μοντέλλα (Piggot 1980) σ f σ f σ f τ τ my (b) ατ my μ σ r (c) τ τ my μ σ r (d) distance x distance x distance x (a) (b) (c)

37 Πειραματική μελέτη της μεταφοράς τάσης Binder Fibre Binder Binder Fibre Binder

38 Δοκιμές αντοχής της διεπιφάνειας fibre (a) matrix fibre (c) knife edges (b) matrix fibre matrix holder indentor (d) microscope (e) matrix fibre composite

39 fibre (a) holder matrix Pull out test [Shiryaeva, 1962; Favre, 1972] Στη δοκιμή εξόλκευσης [Shiryaeva, 1962; Favre, 1972], μήκος ίνας l εγκιβωτίζεται στη μήτρα. Η φόρτιση του ελεύθερου μήκους της ίνας οδηγεί σταδιακά στην εξόλκευσή της από τη μήτρα. Είναι δυνατή η καταγραφή της καμπύλης φορτίου μετατόπισης

40 Pull out test [Shiryaeva, 1962; Favre, 1972] φορτίο Στην αρχή, το φορτίο αυξάνει γραμμικά με τη μετατόπιση Συχνά παρατηρείται μή γραμμικότητα που αποδίδεται στη πλαστική παραμόρφωση της μήτρας Μετά από μια μέγιστη τιμή φορτίου, παρατηρείται απότομη πτώση που διαρκεί ως την πλήρη εξόλκευση της ίνας [Li, 1994]. Η διατμητική αντοχή της διεπιφάνειας ορίζεται ως συνάρτηση της μέγιστης τιμής του φορτίου Pmax.: τ = P max 2πRl μετατόπιση Αναγκαία συνθήκη είναι ότι η μέγιστη τάση στην ίνα σ max δεν ξεπερνά την αντοχή της σ fu [Broutman, 1969] : σ max Pmax = 2 σ πr fu

41 Pull out test [Shiryaeva, 1962; Favre, 1972] ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ [Drzal, 1993]: fibre (a) matrix (i) το τεστ γίνεται για κάθε τύπο ίνας (ii) το τεστ γίνεται για κάθε τύπο μήτρας (iii) η μέτρηση του φορτίου και κατά συνέπεια της αντοχής της διεπιφάνειας είναι άμεση holder

42 Pull out test [Shiryaeva, 1962; Favre, 1972] ΜΕΙΟΝΕΝΤΗΜΑΤΑ (οφείλονται κυρίως στη γεωμετρία της δοκιμής) Η διαβροχή της ίνας από τη μήτρα προκαλεί μηνίσκο που περιπλέπει σηματικά το τασικό πεδίο. Για μικρές ίνες (>10 μm) η τεχνική είναι εξαιρετικά δύσκολη. Η αξονική ευθυγράμμιση της ίνας είναι πολύ σημαντική. Το μέγιστο φορτίο Pmax εξαρτάται από το εγκιβωτισμένο μήκος l. Για σταθερή διάτμηση, η εξάρτηση είναι γραμμική. Παρ όλα αυτά έχει δειχθεί θεωρητικά [Gray, 1984] και πειραματικά [Meretz, 1993] ότι η διάτμηση δεν είναι σταθερή. Η γεωμετρία δεν προσομοιάζει το τασικό πεδίο σε μακροσκοπικά σύνθετα γιατί το τασικό πεδίο στην ένωση ίνας και μήτρας δημιουργεί εφελκυστικές τάσεις [Drzal, 1993]. Απαιτούνται πολλές δοκιμές για στατιστική σημαντικότητα.

43 Pull out test: Παραλλαγές fibre (a) matrix (b) fibre matrix knife edges (c) fibre matrix holder [Shiryaeva, 1962; Favre, 1972] [Qiu, 1993] [Penn, 1989]

44 (d) indentor microscope The microindentation test (MIT) [Mandel, 1986] composite Το ΜΙΤ είναι από τις πιό πρόσφατες δοκιμές που αναπτύχθηκαν για τη μελέτη της διεπιφάνειας. Είναι ουσιαστικά η τεχνική της μικροσκληρότητας στα σύνθετα. Σε διατομή συνθέτου που έχει λειανθεί και γυαλιστεί κατάλληλα, η ακίδα του μικροσκληρόμετρου συμπιέζει μια από τις ίνες Καταγράφεται η καμπύλη φορτίου / μετατόπισης Η λείανση και το γυάλισμα είναι πολύ σημαντικές παράμετροι

45 (d) indentor microscope composite The microindentation test (MIT) [Mandel, 1986] Η τεχνική συνίσταται στην αναγνώριση του σημείου της διεπιφανειακής αποκόλλησης που όμως ορίζεται αυθαίρετα ως ποσοστό της διεπιφάνειας της διατομής που έχει διαρραγεί, [Desaeger, 1993], αλλαγή κλίσης στην καμπύλη φορτίου / μετατόπισης [Netravali, 1989], απότομη πτώση του φορτίου [Pitkethly, 1993]. Η αντοχή της διεπιφάνειας προκύπτει είτε με αναλυτικές μεθόδους όπως τη μέθοδο shear-lag [Desaeger, 1993] ή αριθμητικές όπως FEM [Tsai, 1990]. Η δοκιμή πραγματοποιείται σε μακροσκοπικά σύνθετα και αυτό είναι το ουσιαστικό πλεονέκτημά της που όμως αντισταθμίζεται από την απουσία μοναδικού κριτηρίου αστοχίας Συγκεντρώσεις τάσεων λόγω της γεωμετρία του indentor μπορεί να δυσχεράνουν περαιτέρω την ερμηνεία των αποτελεσμάτων

46 Fragmentation test [Kelly, 1965] Fragmentation Gauge Length σf Distance Along the Gauge Length x

47 g g Fragmentation test [Kelly, 1965] Η ίνα εγκιβωτίζεται σε δοκίμιο μήτρας κατάλληλου σχήματος Το δοκίμιο εφελκύεται, και όταν η ίνα φτάσει την παραμόρφωση αστοχίας σπάει Η θραύσεις συνεχίζονται μέχρι να επέλθει κορεσμός, δηλαδή η ίνα σταματά να σπάει. Αξίζει να σημειωθεί ότι εάν δεν υπήρχε η αστοχία της διεπιφάνειας, οι θραύσεις θα συνεχίζονταν μέχρι τη μακροσκοπική αστοχία του δοκιμίου. Έτσι ο κορεσμός συσχετίζεται με την αντοχή της διεπιφάνειας Στο fragmentation test καταγράφονται οι θραύσεις κατά την διάρκεια της φόρτισης είτε οπτικά [Waterbury, 1991], είτε με άλλες τεχνικές (acoustic emission) [Favre, 1990]. Η κατανομή των μηκών των θραυσμάτων της ίνας καταγράφεται μετά τον κορεσμό. Ο συσχετισμός με τη διεπιφανειακή αντοχή γίνεται αφού χρησιμοποιηθεί κάποιο μοντέλλο μεταφοράς τάσης

48 g g Fragmentation test [Kelly, 1965] Κατά τον εφελκυσμό, η ίνα σπάει όταν φτάσει στο όριο θραύσης. Εάν l c είναι το μήκος που απαιτείνται για τη μεταφορά τάσης μέχρι το όριο θραύσης, τότεηκατανομήτων μηκών των θραυσμάτων l f κυμαίνεται από l c /2 μέχρι l c [Narkis, 1988]. Για τον ορισμό του l c, πρέπει να είναι γνωστή η κατανομή της αντοχής της ίνας. Αν αυτή είναι κανονική, το κρίσιμο μήκος l c ορίζεται ως: l c = 4/3 l f

49 g g Fragmentation test [Kelly, 1965] Για τον υπολογισμό της διεπιφανειακής αντοχής, πρέπει να οριστεί το τασικό πεδίο.για σταθερή διάτμηση, το πρόβλημα απλοποιείται [Kelly, 1965]: τ rz = Rσ l c fu

50 g g Fragmentation test [Kelly, 1965] ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ Συμμετρικό τασικό πεδίο [Drzal, 1990]. Πληθώρα μετρήσεων ανα δοκιμή Ευαισθησία σε διαφορετικές διεπιφανειακές συνθήκες Άμεση παρατήρηση των γεγονότων αστοχίας Ποιοτική εκτίμηση τάσεων και τύπων αστοχίας Συσχέτιση με την αντοχή της ίνας [Gulino, 1991] Κατάλληλη γεωμετρία για εφρμογή προηγμένων μεθόδων (Ραμάν, φωτοελαστικότητα, ακουστική εκπομπή)

51 g g Fragmentation test [Kelly, 1965] ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ Απαιτείται ψαθυρή ίνα σε όλκιμη μήτρα (τουλάχιστον τριπλάσια παραμόρφωση για αστοχία [Drzal, 1993]. Η παραμόρφωση για τον κορεσμό είναι πολλαπλάσια αυτής που συναντάται σε μακροσκοπικά σύνθετα υλικά και συνεπώς δρουν μηχανισμοί που δεν παρατηρούνται σε μικρότερας παραμορφώσεις (debonding [Wagner, 1995; DiBenendetto, 1996], shear flow [Nath, 1996], or frictional sliding [Piggot, 1980]) Οι θερμικές τάσεις είναι πολύ μεγαλύτερες απ ότι στο μακροσκοπικό σύνθετο [Nairn 1996] Η δοκιμή είναι επίπονη για μικρές διαμέτρους ινών

52 Δοκιμές αντοχής της διεπιφάνειας: Διεργαστηρική διακύμανση [Pitkethly et al., 1993]

53 Προηγμένες μέθοδοι μελέτης της διεπιφάνειας Ακουστική εκπομπή Μικροσκοπία Ραμάν Ακουστική μικροσκοπία Μικροσκοπία πολωμένου φωτός SEM

54 Ακουστική εκπομπή Break Density / mm 1 Room Temperature 0.5 MEBS/MY750: lc=0.42±0.10 MUS/MY750: lc=0.48±0.12m Strain / %

55 Ακουστική μικροσκοπία Μέτρηση τοπικών ελαστικών ιδιοτήτων κοντά στην επιφάνεια και συσχέτιση με τη μεταφορά τάσης

56 Μελέτη της διεπιφάνειας με τη μέθοδο Ραμάν: Εξάρτηση συχνότηταςαπό την εφαρμοζόμενη τάση ΕΦΕΛΚΥΣΜΟΣ Η Συχνότητα Ραμάν μειώνεται ΘΛΙΨΗ Η Συχνότητα Ραμάν αυξάνεται

57 Ινες Άνθρακα: Βαθμονόμηση Συχνοτήτων Ραμάν ως προς την εφαρμοζόμενη τάση Intensity / photons MUS (Unsized) MEBS (sized) Wavenumbers / cm Raman Frequency Shift / cm M40: Stress Calibration Experimental slope: -3.0 cm /GPa 0 0,4 0,8 1,2 1,6 2 2,4 2,8 3,2 Tensile Stress / GPa

58 Τηλεμικροσκόπιο Ραμάν [Paipetis et al., 1996]: On-line παρακολούθηση τάσεων σε σύνθετα υλικά / κατασκευές 1/2λ (b) fc Ar-Ion Laser (a) CCTV Delivery Fibreoptic (c) SPEX 1000M Single Monochromator F=1/8 (l) CCD detector (i) (h) (f) fk (e) (k) Collection Fibreoptic (g) Mechanical Tester fj fd (j) (d)

59 Μεταφορά τάσης σε τρια συστήματα ίνας / μήτρας Fibre strain/% ISS / MPa Distance along fragment/ mm

60 Μέση Μέγιστη Διατμητική Τάση στη διεπιφάνεια ως προς την παραμορφωση στο άπειρο

61 Μικροσκοπία πολωμένου φωτός 0.5 mm (a) 0.5 mm (b)

62 Ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης (SEM) (a) (c) (b) (d) 100nm 1 μm

63 Ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης (SEM)

64 Ίνα χωρίς πολυμερή επικάλυψη (unsized) Γεωμετρία πεπερασμένης ίνας, Θερμοκρασία δωματίου 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0-0,2-0,4-0,6-0,8-1 -1,2-1,4 Fibre Stress / GPa MUS / MY-750 (Short Fibre) Applied Strain: 0.0% Applied Strain: 0.3% Applied Strain: 0.6% Distance From Fibre End / mm

65 Ίνα με πολυμερή επικάλυψη (sized) Γεωμετρία πεπερασμένης ίνας, Θερμοκρασία δωματίου 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0-0,2-0,4-0,6-0,8-1 -1,2-1,4 Fibre Stress / GPa MEBS / MY-750 (Short Fibre) Applied Strain: 0.0% Applied Strain: 0.3% Applied Strain: 0.6% Distance From Fibre End / mm

66 Αστοχία της διεπιφάνειας 5 4 Fibre Stress / GPa MEBS / MY-750 (RT) Applied Strain: 1.7% Applied Strain: 4.8% (a) ,8 25, ,1 26,2 26,3 26,4 5 4 MUS / MY-750 (RT) Applied Strain: 1.4% Applied Strain: 4.4% (b) ,3 19,4 19,5 19,6 19,7 19,8 19,9 20 Distance Along the FGL / mm