Mechanika kompozitních materiálů

Analýza mikrostruktury jednosměrového kompozitu

Cílem analýzy bylo určit rozmístění a poloměry jednotlivých vláken v různých oblastech řezu jednosměrového kompozitu a následně v těchto oblastech stanovit objemový podíl vláken.

Na následujících obrázcích jsou fotografie z řádkovacího elektronového mikroskopu různých částí řezu jednosměrového dlouhovláknového uhlíkového kompozitu s epoxidovou matricí, který byl vyroben prepregovou technologií.

Lidé, kteří mají na svědomí tvrobu a zpracování těchto fotografií jsou Robert Zemčík, Hana Srbová, Rostislav Medlín, Ivan Pirner a Kamil Ekštein.

Příprava vzorků

Z pěti různých desek jednosměrového dlouhovláknového kompozitu s uhlíkovými vlákny a epoxidovou matricí byly vodním paprskem vyříznuty vzorky o přibližné velikosti 0,5 krát 1 cm tak, aby jeden řez byl veden kolmo na směr uložení vláken. Každá z desek byla vyrobena v autoklávu z různého počtu prepregů. Vzorky byly zality do pryskyřice a jejich kolmý řez na směr vláken naleštěn na leštičce s nízkými otáčkami.

Ukázka výběru oblastí

Na následující fotografii jsou znázorněny oblasti, ve kterých byly pořízeny fotografie s různým zvětšením.





Zvětšení 1000 krát.













Zvětšení 4000 krát.

Nepovedená fotografie

Pokud by vzorky nebyly správně připraveny, fotografie nebudou použitelné například pro detekci vláken (hledání polohy středů vláken a jejich poloměry),za jejichž účelem byly pořízeny uvedené snímky řezů.

Výsledek autoamtického hledání vláken na fotografii

Vybrané fotografie s oříznutím

Popisky obrázků odkazují na jejich kód při testování a zpracování. Slouží jako ukazatel pro snadné dorozumění mezi jednotlivými katedrami na ZČU, které se zúčastní daného výzkumu (KME, KKY a KIV).

Všechny fotografie lze stáhnout zde .