Wybrane właściwości wytrzymałościowe laminatów hybrydowych tytan-kompozyt węglowo/epoksydowy

W pracy przedstawiono wyniki badań wybranych właściwości wytrzymałościowych hybrydowych laminatów FML nowej generacji na bazie tytanu i kompozytu o osnowie epoksydowej wzmacnianego włóknem węglowym (HTCL). Charakteryzowano właściwości mechaniczne laminatów HTCL (wytrzymałość na rozciąganie, moduł Younga) i proces niszczenia w zależności od konfiguracji warstw w materiale kompozytowym. Laminaty HTCL charakteryzują się wysoką wytrzymałością na rozciąganie oraz modułem Younga. W porównaniu z tytanem otrzymano około 2,5-krotny wzrost wytrzymałości na rozciąganie kompozytu HTCL [0] oraz około 2-krotny w przypadku HTCL [0/90]. Głównymi czynnikami wpływającymi na właściwości laminatów HTCL są rodzaj komponentów oraz ukierunkowanie włókien wzmacniających. Zniszczenie laminatów HTCL wskazuje na złożoność procesu degradacji tych materiałów. Charakter zniszczenia w warstwach kompozytu polimerowego jest zbliżony do typowego dla tego rodzaju materiałów. Uzyskane kompozyty HTCL stanowią grupę materiałów hybrydowych o potencjalnym zastosowaniu m.in. w konstrukcjach lotniczych, gdzie mogą zastępować stopy metali czy tradycyjne kompozyty polimerowe wzmacniane włóknami.

---

The article presents a study of selected mechanical properties of the nextgeneration of hybrid FML-laminates based on titanium and composites with carbon fiber reinforced epoxy (HTCL). The configuration of the layers in the composite material determines the mechanical properties of HTCL laminates (tensile strength, Young's modulus) and the destruction process. HTCL laminates are characterized by high tensile strength and Young’s modules. In comparison to titanium, about a 2.5 times increase in tensile strength for composite HTCL [0] was obtained and approximately 2-fold in the case of HTCL [0/90]. The main factors that influence the properties of HTCL laminates are the type of individual components – titanium, and carbon-epoxy composites and the orientation of the reinforcing fibers. The failure of HTCL laminates indicates the complexity process of degradation of these materials. The nature of damage in the polymer composite layers is similar to that typical for this type of materials. HTCL is a group of hybrid materials with potential uses including aircraft, often replacing traditional metal alloys or polymer composites reinforced with fibers.