Düşük sıcaklık etkisi:
Kompozitlerdeki yoğun sıcaklık değişimlerinin birçok büyük etkisi vardır. Çoğu malzeme sıcaklık arttıkça genişler. Polimer matrisli FRP kompozitlerinde matris termal genleşme katsayısı, genellikle fiberin termal genleşme katsayısından daha yüksektir. Üretim aşamasında soğutma veya düşük sıcaklık koşullarında kompozit performans nedeniyle Sıcaklık Düşüşü, matrisin büzülmesine neden olur. Diğer yandan, matrisin bitişiğindeki nispeten sert liflerin direnci ile matrisin daralması ile karşılaşılmaktadır; Öte yandan, matrisin bitişi, matrisin bitişiğine bitişik olan oldukça yüksek dirençli elyaflarla karşılaştı; bu, malzemenin mikro yapısında kalıcı bir strese neden olur. Kalıntı gerilmelerin büyüklüğü, sertleşme koşullarında ve bileşik performans koşullarında sıcaklık farkı ile orantılı olacaktır. İnanılmaz derecede soğuk bir ortamda olmadıkça, yaratılan artık gerilimler farkedilmeyecektir. Yüksek sıcaklık değişiklikleri olan yerler (Kuzey ve Güney kutbu gibi), malzemede mikro çatlakların oluşmasına neden olan büyük artık gerilmelerle karşılaşabilir. Bu tür mikro çatlaklar, kompozit tokluğunu azaltır ve matris ve elyaf sınır tabakası boyunca geçirgenliği ve su geçirgenliğini arttırır, böylece kompozitin ayrışma işlemine katılır. Düşük sıcaklıkların bir başka önemli etkisi, matrisin kuvvet ve sertliğindeki ilgili değişikliktir. Matris reçine malzemelerinin çoğu, soğuyarak daha da zorlaşır.
Termal döngülerin düşük sıcaklıklarda etkileri (donma-erime):
Donma ve erimenin, ortak bir sıcaklık aralığında (-20 ° C ila + 30 ° C) direnç üzerindeki etkileri, kompozitin, birbirine bağlanmış doldurulmuş su ile doldurulmuş suyla önemli bir delik yüzdesine sahip olması şartı dışında önemli değildir. Yaygın olarak temin edilebilen cam elyafından yapılan kompozitler, boşluğun yaklaşık% 0,4’ünü içerir; bu, önemli derecede donmaya izin vermez ve ciddi bir hasara yol açmaz.
Bununla birlikte, düşük sıcaklıklardaki termal döngülerin kompozitler üzerinde başka etkileri vardır. Kompozit malzemelerdeki artık gerilmeler, malzemenin mikro yapısındaki bileşenlerin ısıl genleşme katsayılarındaki farklılıklar nedeniyle yaratılmaktadır. Çok düşük sıcaklık koşullarında, bu tür gerilmeler matris reçinesinde veya reçine ile lifler arasındaki arayüzde mikro-yapı oluşumuna yol açabilir. Normal çalışma sıcaklık aralığındaki (-20 ° C ila + 30 ° C) mikro çatlak büyümesindeki değişiklikler genellikle küçük veya marjinaldir; bununla birlikte, ağır döngüsel koşullar altında (örneğin, -60 ° C ila + 60 ° C arasında) mikro çatlaklar büyür ve birbirlerine bağlanır, bu, matristeki bir çatlak oluşumuna ve matris veya onun arayüzü etrafındaki yayılmasına neden olur. matris ve lif. Bu tür çatlakların sayısı ve büyüklüğü, uzun vadeli termal döngülerde artmıştır. bu, tokluğun bozulmasına veya matrise bağlı diğer özelliklerin bozulmasına neden olabilir.
Aynı zamanda, yoğun düşük sıcaklıklarda, lif yönündeki tüm polimer kompozitlerin gerilme direncinin düşme eğiliminde olduğu görülmüştür, gerilme kuvvetleri dikgen olanı içeren diğer yönlerde artmaktadır. Bu sonuçlar, polimer matrisinin düşük sıcaklıklarda sertleştirilmesiyle doğrulanır. Öte yandan, uzun süre maksimum ve minimum sıcaklık arasındaki termal döngü her yöne dayanıklılık ve tokluk kaybına neden olur. Bu tür değişiklikler önemlidir ve kompozitlerin yapısı soğuk bölgeler için tasarlanmıştır.
Ultraviyole Radyasyonunun Etkisi (UV):
Ultraviyole ışığının polimer bileşikleri üzerindeki etkisi iyi bilinmektedir. Uzun süre güneş ışığına maruz kaldığında, matris sert veya hafif olabilir. Bu genellikle, kompozit üzerine UV-dirençli bir kaplama uygulanarak kontrol edilebilir. Bu bakımdan, en önemli konulardan biri, Aramid gibi takviye edici polimerik liflerin bozulmasıdır. Örneğin, beş gün boyunca Florida güneş ışığına maruz kaldıktan sonra, ince liflerden yapılmış Aramid direncinin% 50’si düşer. bu nedenle, daha kalın kompozitlerde, bu bozulmanın yapısal özellikler üzerindeki etkisi ihmal edilebilir düzeydedir. Yüzey özelliklerinin de önemli olduğu durumlarda, güneş ışınlarının altındaki yüzey çatlamasını azaltmak için bazı hususları dikkate almak gerekir.