NO301020B1 - Forlöper for et komposittmateriale og fremgangsmåte for fremstilling av et kompositt - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en forløper for et komposittmateriale samt en fremgangsmåte for fremstilling av polymerkompositter som omfatter en harpiks som er gitt seighet og innbefatter et termoplastisk materiale.

Polymerkompositter må være seige slik at de viser til-strekkelig skadetoleranse tinder bruk. Et eksempel er deres evne til å motstå støt-eller slagpåvirkninger uten tap av strukturell integritet. En test som kan benyttes for å bestemme skadetoleransen til et komposittmateriale er å måle den skade som frembringes ved en spesifisert støtpåvirkning eller å bestemme resterende mekaniske egenskaper slik som trykkfasthet etter støtpåvirkningen.

Konvensjonelle harpikser slik som termoherdende harpikser anvendes som matriseharpikser for polymerkompositter. Uheldigvis har disse harpiksene naturlig sprøhet. Dette problemet kan overvinnes ved å innføre et termoplastisk materiale i harpiksen. Det resulterende produktet er et matrisemateriale som er gitt seighet.

Termoplasten kan innføres på fire måter. Termoplasten kan blandes med den ureagerte termoherdede harpiksen ved forhøyet temperatur for frembringelse av en ureagert enkeltfasesmelte. En begrensning som er forbundet med denne metoden er det nivå av termoplast som kan tilsettes for å forøke seighet. Etterhvert som termoplasten av høy molekyl-vekt oppløses i harpiksen, så stiger blandingens viskositet bratt. Dette forårsaker åpenbare vanskeligheter i impreg-neringen av harpiksblandingen i fiberbunter.

Termoplasten kan også ha form av en kontinuerlig fast film og kan anbringes mellom to lag av harpiksimpregnert fiber.

I slike prosesser er det termoplastiske laget vanligvis kjent som det innskutte laget. Slike prosesser er beskrevet i den tidligere teknikk og typisk beskriver EP-A-0327142 et kompositt som omfatter et fast, kontinuerlig lag av et termoplastisk materiale anbragt mellom to lag av fiber impregnert med termoherdende harpiks. Ved oppvarming så forblir de termoherdende lagene og de innskutte lagene som adskilte lag.

Et problem som ofte møtes med de ovennevnte produkter, er at den faste termoplastfilmen ikke oppløses i harpiksen under varmebearbeidelsestrinnet. Selv om det sluttlige komposittmaterialet kan vise den ønskede økning i seighet, så foreligger det imidlertid en svak harpiks-termoplast-grenseflate. Denne svake grenseflaten mellom mellomlag og matrise kan forårsake dårlig motstand overfor sprekking mellom lag, spesielt ved eksponering overfor et fuktig miljø. For å forsøke å overkomme dette, beskriver EP-A-0366979 belegging av den innskutte filmen med et adhesiv, GB-A-2203095 beskriver bruken av en korona utladning-overflatebehandling for å forbedre adhesjon og US 4908088 beskriver anvendelsen av et høytemperatur-og høytrykks-kalandreringstrinn for å fremme bedre binding.

Noen andre forsøk på å redusere problemet med en svak grenseflate har blitt foretatt. JP patentsøknad 01320146 og US patentsøknad 4229473 beskriver bruken av en termoplastisk film som er utstyrt med hull for å la harpiksen passere fra en side til den andre. Videre beskriver JP patentsøknad 63097635 et termoplastisk lag som har perforeringer, mer spesielt har laget 1-5 mm hull og en strekkbruddforlengelse på minst 90^. Under herding forblir nevnte filmer som et adskilt lag. Felles for alle disse oppfinnelsene er at det innskutte laget forblir som et adskilt lag etter varmebe-arbeidelse for dannelse av sluttkomposittet.

Det termoplastiske materialet kan innføres i pulverform. Et eksempel på denne teknikken er grunnlag for EP-A-0274899 hvor det termoplastiske materialet males til en gjennomsnittlig partikkelstørrelse på 15 m og enten tilsettes til harpiksen før prepregmaterialet er fremstilt eller spredes på prepreg-overflaten. En tredje metode der et belegg av pulver og uherdet harpiks påføres på prepregmaterialet er også nevnt. Et lignende eksempel er beskrevet i EP-A-0351028, hvor malte partikler tilsettes til mellomlaget for opprettholdelse av rommet mellom lag og i EP-A-0337261 der det innskutte laget prepareres ved sprøyting av en dispersjon av pulverformig termoplast på prepreg-eller underlagsmateriale. Det trekk som er felles for disse systemene er at pulveret forblir som en separat fase i det herdede komposittet, termoplasten oppløses ikke.

Videre beskriver US 4954195 en fremgangsmåte for økning av . skadetoleransen i kompositter med regulert oppløselighet av et termoplastisk fyllstoff. Det termoplastiske materialet innføres i partikkelform, idet partiklene varierer i størrelse fra 10 til 80jjm. Ved oppvarming oppløses termoplasten i harpiksen, hvilket resulterer i et harpiksmateriale som er gitt seighet og som ikke har noen definerbare grenser mellom de to materialene.

Ovennevnte metoder som benytter fine pulvere representerer et problem. Det er vanskelig å sikre at en jevn fordeling av pulver påføres på harpiksen. Dette er spesielt tilfelle med nivåer av termoplast som konvensjonelt anvendes (typisk < 25 g/m^). Videre forekommer problemet med dannelsen av agglomerater, hvilket igjen resulterer i en ujevn fordeling av det termoplastiske materialet i harpiksen. I tillegg er maling av polymeren til partikler av en størrelse som er liten nok til å tillate oppløsning ikke enkel og betydelige mengder av materiale kan gå tapt under dette trinnet.

Lag av adhesivmateriale kan alternativt plasseres mellom lagene av harpiksimpregnert fiber. I mange tilfeller er dette adhesivmaterialet like tykt som de harpiksimpregnerte fiberlagene (for eksempel: Optimal Use of Adhesive Layers in Reducing Impact Damage in Composite Laminates, S. Rechak & C. T. Sun, Journal of Reinforced Plastic & Composites (9), 1990, 569-582). Dette har den ulempen at det totale nivå av belastningsbærende karbon-eller glassfibere sterkt reduseres av tilstedeværelsen av slike adhesivlag og derved blir laminatmekaniske egenskaper redusert. I andre metoder blir adhesivet sprøytet på de harpiksimpregnerte fiberlagene (for eksempel: Fracture Behaviour of Interleaved Fibre-Resin Composites, S. F. Chen & B. Z. Jang, Composites Science & Technology (41), 1991, 77-97). Adhesivene som benyttes i alle disse metodene er typisk en blanding av uherdet termoherdet harpiks og en elastomer slik som gummi. Mens seighet ved omgivelsestemperaturer kan økes ved bruk av gummiholdige forbindelser, så lider egenskapene til kompo-sittene ved høyere temperaturer og i fuktige omgivelser under dens tilsetning.

Man har nå funnet en fremgangsmåte for inkorporering av termoplasten i harpiksen som overkommer de ovenfor omtalte problemer. Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således tilveiebragt en fremgangsmåte for fremstilling av et kompositt omfattende forsterkningsfibere innleiret i en termohardende harpiksmatrise, hvor fremgangsmåten omfatter impregnering av nevnte fibere med harpiksen og herding av harpiksen, og denne fremgangsmåten er kjennetegnet ved at en porøs membranfilm av termoplastmaterialet med et hulromsvolum på 30-9556 av den totale membranen, anbringes mellom i det minste to lag av fibere før herding.

Det termoplastiske materialet innføres i harpiksen som en porøs membranfilm. For foreliggende oppfinnelses formål er en porøs membranfilm definert som en porøs polymer film, hvis porer står i forbindelse med hverandre.

Slike membranfilmer tillater forbedret regulering av fordelingen og konsentrasjonen av det termoplastiske materialet, samtidig som de muliggjør oppløsning av termoplasten i harpiksmatrisen med større letthet enn alternative systemer. Videre har membranstrukturen fordelen med et stort overflateareal og høyere harpikspermeabilitet enn enten faste filmer eller pulvere. Skade på et komposittmateriale kan ofte resultere i dannelsen av sprekker i mellomlagområdet. Ved tilveiebringelse av et middel for inkorporering av termoplastmateriale som har blitt gitt seighet i dette området, så oppnås derfor maksimal nyttevirkning når det gjelder forbedring av skadetoleranse.

Membraner inneholder et innbyrdes forbundet nettverk av porer med et høyt overflateareal som tillater større oppløsning av det termoplastiske materialet og således tilveiebringer en enkelt smeltefase under herding. Enkeltfasen kan vedvare til det fullstendig herdede komposittet. En svak faseseparering kan alternativt forekomme og dette gir en separert finfase-struktur. Begge tilfeller viser det resulterende komposittet forbedret seighet. Alternative metoder slik som pulverformig termoplast eller faste filmer kan resultere i uoppløst materiale som har den virkning at det reduserer seighet.

Membranf ilmen har et høyt overf lateareal som skriver seg fra en struktur bestående av en serie innbyrdes forbundne porer, hvilket gir høy hulromstilstand. Hulromsvolumet i membranen er som nevnt 30-9556 av den totale membran. Med hulromsvolum menes forholdet for volumet av hulrom til membranens totale volum.

Membraner med en rekke forskjellige porestrukturer inkludert både symmetriske eller asymmetriske porestrukturer er egnet for foreliggende oppfinnelse. Membranfilmen kan være av en hvilken som helst egnet dimensjon. Den er hensiktsmessig av en tykkelse på 1-500 pm, fortrinnsvis en tykkelse på 5-50 pm.

Membranfilmen fremstilles fra et termoplastisk materiale. For foreliggende oppfinnelses formål, er termoplastmaterialet en plast som kan gjenmyknes til sin opprinnelige tilstand ved innvirkning av varme. Et hvilket som helst egnet termoplastmateriale kan benyttes i foreliggende fremgangsmåte, for eksempel polyestere, polyamider, polyarylater, polykarbo-nater , poly(ester-karbonat), polybensimidasoler, polyimider, polyeterimider, polyeterketoner, polyarylen-etere, polysul-foner og polyamidimider. Blandinger av to eller flere termoplastmaterialer kan også anvendes.

Membranen kan fremstilles ved hjelp av en hvilken som helst egnet fremgangsmåte slik som faseutfellingsprosesser som innbefatter neddykkings-, fordampnings-, termal- og fuktig-hetsmetoder. Membranfilmen kan alternativt fremstilles ved sporetsings-eller mekaniske strekkmetoder, samt ved dannelse av strukturen fra et monomert materiale og deretter polyme-risering. Detaljer vedrørende de ovennevnte metoder kan finnes i boken "Synthetic Polymeric Membranes" av R. E. Kesting, Wiley, NY, 1985. Den foretrukne fremstillings-metode er den konvensjonelle neddykkings-utfellingsmetoden.

Den termoherdende harpiksen som anvendes i foreliggende oppfinnelse kan være en hvilken som helst egnet harpiks som er kompatibel med det termoplastiske materialet. Med termoherdende harpiks menes en harpiks som ved oppvarming stivner og deretter ikke kan gjenmyknes til sin opprinnelige tilstand ved innvirkning av varme. Den termoherdende harpiksen kan velges fra epoksyharpikser, polyimider, cyanatestere, fenolforbindelser, bismaleimider og acetylenterminerte harpikser slik som acetylenterminerte polysul-foner. Også mulige er polystyrylpyridiner og polybensimidasoler .

Den termoherdende harpiksen kan hensiktsmessig inneholde et herdemiddel. Dersom den termoherdende harpiksen er en epoksyharpiks, så innbefatter egnede herdemidler for foreliggende oppfinnelses formål diaminer og anhydrider. Eksempler på slike forbindelser er dietylentriamin, tri-etylentetramin, tetraetylenpentamin, dicyanodiamid, mety-lendianilin, fenylendiamin, diaminodifenolsulfon, bisanilin A, bisanilin P, bisanilin M, ftalsyre anydrid, maleinsyre anhydrid, ravsyre anhydrid og bensofenon-tetrakarboksylsyre dianhydrid.

Mengden av herdemiddel vil naturligvis variere med hensyn til den valgte termoherdende harpiks og herdetemperaturen. For en gitt termoherdende harpiks, så vil betraktning av reaksjons-støkiometrien mellom harpiksen og herdemidlet bestemme mengden av sistenevnte som tilsettes. Den termoherdende harpiksen kan i seg selv også inneholde en liten konsentrasjon av termoplastisk materiale, typisk mindre enn 20%.

De forsterkende fibrene i foreliggende oppfinnelse kan velges fra et område av fibre, inkludert fibre av karbon, glass, bor, silisiumkarbid, aromatisk polyamid (aramid) og poly-etylen. Den foretrukne fiber er en karbonfiber. Fibrene kan innkjøpes i form med eller uten adhesjonsmiddel.

Den porøse membranfilmen kan inkorporeres i komposittet på en rekke forskjellige måter. Dersom komposittet skal fremstilles fra ark av harpiksimpregnerte fibre ("prepreg"), så kan membranen enten inkorporeres i prepregmateriale under dets fremstilling, påføres på prepregmaterialet etter dets fremstilling eller plasseres mellom lag av prepregmateriale under oppleggingen av komposittet. Membranen kan alternativt anbringes mellom to lag av tørre fibre i en form og flytende harpiks injiseres i formen. Sistenevnte prosess er kjent som transpresstøping.

Når en fremgangsmåte som anvender prepregmateriale benyttes, så kan dette prepregmaterialet fremstilles ved en hvilken som helst konvensjonell metode som er velkjent innen teknikken. For eksempel kan varmesmelteprosessen benyttes, hvorved et ark av parallelle fibre eller et ark av stoffmateriale fremstilt fra vevede fibre neddykkes i en smelte av harpiksen. Smeiten av harpiksen kan oppnås ved opprettholdelse av harpiksen ved en egnet temperatur, typisk over omgivelsestemperatur, men lavere enn den som skal til for å initiere herding av harpiksen. Også mulig er oppløsningsprosessen, hvorved et ark av parallelle fibre eller et ark av stoffmateriale fremstilt fra vevede fibre neddykkes i en oppløsning av harpiksen i et passende oppløsningsmiddel. Arket tar deretter ut av harpiksoppløsningen for delvis eller fullstendig å fjerne oppløsningsmidlet.

Den porøse membranfilmen kan alternativt anbringes på et ark

som har blitt belagt med den termoherdende harpiksen. Slike belagte ark med membraner kan festes til begge sider av et ark av parallelle fibre eller vevede fibre. Varme og trykk påføres deretter på det lagdelte elementet mellom impreg-neringsvalser for å la harpiksen og membranen bli overført fra arket og inn i fibrene. I likhet med dette kan membranen påføres på et ark før belegging av harpiksen på membran-overflaten. Festing til fibrene foretas ved bruk av samme metode.

Det er ifølge foreliggende oppfinnelse også tilveiebragt en forløper for et komposittmateriale, og denne forløperen er kjennetegnet ved at den innbefatter en porøs membranfilm av termoplastisk materiale med et hulromsvolum på 30-95$ av den totale membranfilmen, inkorporert mellom i det minste to lag av fibere impregnert med termoherdende harpiks.

Det ønskede komposittmaterialet kan fremstilles ved stabling

av de harpiksimpregnerte fiberarkene i en passende rekke-følge. Enten ark av harpiksimpregnerte fibre som innbefatter de porøse membranflimene anvendes eller membraner tilsettes under stablingsprosessen, så kan det lagdelte elementet plasseres i en autoklav eller presse.

Herdetemperaturen vil naturligvis bestemmes av valget av termoherdende harpiks, men dersom for eksempel et epoksy-system benyttes, så kan herdetemperaturen hensiktsmessig være i området 150-250'C, fortrinnsvis 170-200°C.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet i detalj under henvisning til følgende eksempler.

Fremstilling av membranen

Membranen ble fremstilt i overensstemmelse med konvensjonelle neddykkings-utfellingsmetoder som er kjent for fagfolk på området.

Deler av et termoplastisk polyimid (Matrimid 5218 (vare-merke)) ble oppløst i et oppløsningsmiddel (N-metyl pyrro-lidon, NMP) til oppnåelse av to oppløsninger av konsentrasjon 7.0 vekt-56 og 8.75 vekt-5é polymer. De resulterende oppløs-ninger ble filtrert og benyttet for fremstilling av membraner av to forskjellige gramvekter (vekt pr. enhetsareal, g/m^).

For fremstilling av membranene ble det støpt en tynn film av oppløsningen på en polyesterfilm og filmen ble deretter neddykket i et bad av ikke-oppløsningsmiddel (isopropyl-alkohol, IPA). Membranstrukturen dannes hurtig, i løpet av et minutt, typisk i løpet av 10 sekunder. Membranen hensettes i ikke-oppløsningsmiddelbadet i 2-3 minutter og overføres deretter til et vannbad for å fjerne IPA-materialet og gjenværende NMP. Flere vaskinger med rent vann kan benyttes for å hjelpe IPA- og NMP- fjerningen. Membranen fjernes deretter fra vannbadet. Polyesterarket fjernes og membranen anbringes på absorberende papir og får tørke i luft. Tørking ved forhøyede temperaturer og reduserte trykk i en vakuumovn kan benyttes for å redusere tørketiden.

Anvendelse av de to forskjellige oppløsningskonsentrasjonene ga membraner med gramvekter på 7.9 g/m<*> og 16.8 g/m^, respektivt. Den porøse strukturen ble bekreftet ved undersøkelse av membrantverrsnittet og overflatene i et skanning elektronmikroskop. For å preparere tverrsnitt uten å skade strukturen, ble prøvestykker frysefrakturert. Dette er en teknikk der membranen understøttes på et substrat slik som en metallografisk monteringsharpiks, neddykkes i flytende nitrogen, og deretter fjernes og fraktureres mens den fremdeles befinner seg ved lav temperatur. Figurene 1 og 2 viser et skanning elektromikrofotografi av membranen. Figurene 1 og 2 er tverrsnitt av siden av membranen, idet figur 2 er en forstørrelse. På begge figurene er de mørke områdene hulrommene eller porene og de lyse områdene er den termoplastiske harpiksen. ;Fremstilling av harplksimpregnert fiber ( prepreg) ;Prepregmaterialet ble fremstilt med fremgangsmåten som er omtalt tidligere, der en film av harpiks legges på ark av underlagspapir. To slike belagte ark blir deretter anbragt på hver side av et lag av karbonfibre med harpiksen i kontakt med fibrene. Varme og trykk anvendes deretter for å bevirke at harpiksen impregnerer fiberlager. Denne metoden og utstyret som er nødvendig, vil være kjent for fagfolk på området. ;En blanding av Epiclon 830 epoksyharpiks fra DIC, og ERL 0510 epoksyharpiks fra Ciba Geigy ble forvarmet til ca. 55'C. Vektprosentandelene av disse epoksydene og etterfølgende materiale er gitt i nedenstående tabell. ;Epiklon 830 - diglycidyleter av bisfenol F ;ERL 0510 - trifunksjonell epoksy, basert på p-amlno fenol ;3,3'-DDS - 3,3<*->dlamino difenyl sulfon

Matrimid 5218 - reaksjonsprodukt av 3,3', 4,4'-bensofenon tetrakarboksylsyre dianhydrid og 5-amino-l-(4-amino fenyl)-l,3,3-trimetyl

indan

CoAcAc - Kobolt (III) acetylacetonat

Til blandingen ved 55° C ble det tilsatt mikropulverisert Matrimid 5218 polyimid termoplast fra Ciba Geigy. Blandingen ble holdt ved 55"C under konstant blanding. Deretter ble 3,3'-DDS-herdemidlet tilsatt og temperaturen hevet til 66-71"C. Blandingen ble holdt ved denne temperaturen i 5 minutter under blanding, idet CoAcAc ble tilsatt ved dette trinnet. Blandingen ble deretter avgasset mens den ble holdt ved 66-71°C. Harpiksen ble deretter benyttet for å frem-stille prepregmateriale på den ovenfor beskrevne måte. Fiberen var karbonfiber av kvalitet IM7, 12K fra Hercules Inc. To porsjoner av prepregmateriale med forskjellig harpiksinnhold ble fremstilt, en for hver av de to membranene med forskjellige gramvekter. Harpiks innholdet i prepregmaterialet er definert som følger:

Harpiksinnhold i

prepregmaterialet

(vekt-%) ^ gramvekt av harpiks ( g( m^)

gramvekt av harpiks+gramvekt av fiber(g/m^)

hvor harpiksmassen innbefatter eventuell termoplast som inneholdes i harpiksen, men ikke noe tilsatt i form av en porøs membran.

Fremstilling av kompositter

Kompositter ble fremstilt for derved å sammenligne effekten av tilsetning av en porøs membran på komposittets skadetoleranse og av anvendelse av en membran for å variere det totale nivå av termoplast i matrisen. Det totale nivå av termoplast i matrisen er definert som følger: Totale termoplast- Gramvekt av termoplast i harpiks (g/m<2>)+ innhold i matrise = Gramvekt av raembran( g/ m£-)

(vekt-56) Gramvekt av harpiks+gramvekt av membran

Når en membran tilsettes til prepregmaterialet, så er det totale matriseinnholdet i prepregmaterialet høyere enn det ovenfor definerte harpiksinnhold. Matriseinnholdet i prepregmaterialet er definert som følger:

Matriseinnhold i

i prepregmateriale

(vekt-#) = gramvekt av harpiks+ gramvekt av membran( hvls noen)

gramvekt av harpiks+gramvekt av fiber+gramvekt av membran (hvis noen)

Alle målinger som er definert ovenfor utføres i den uherdede tilstand.

Laminater ble herdet i en autoklav ved anvendelse av vakuumposeteknikker som er kjent for fagfolk på området; og herdesyklusen som ble benyttet var som følger: Oppvarming til 105<0>C ved 2°C/min. med trykk i posen ved -0.95 bar absolutt, mens utvendig trykk økes til 5.8 bar ved ca. 2 bar/min. Tillatt opphold ved 105°C i 30 min. Foreta oppvarming fra 105°C til 175°C ved 2°C/min. Tillatt opphold ved 175°C i 2 timer og 15 min. og avkjølt deretter til omgivelsestemperatur ved 2°C/min. Når avkjøling er foretatt til 5°C, foreta utløsning av utvendig trykk ved ca. 2 bar/min. og utluft deretter vakuumposen til atmosfæretrykk.

Detal. ler om laminater og testing

Som nevnt tidligere, kan porøse membraner tilsettes under fremstillingen av prepregmaterialet eller anbringes mellom ark av fremstilt prepregmateriale når komposittlaminatet legges opp. I dette eksemplet ble begge metoder vurdert. Fremstilte laminater var enten ensrettede [0]24 eller kvasi-isotrope [+45,0-45,90]4g. I de ensrettede (UD) laminatene ble membranene innskutt under prepregfremstUlingen og disse laminatene ble benyttet for å måle den kritiske spennings-energi-frigjøringshastighet i metode II (fremoverrettet skjær), Gjic (J/m^) ved endeinnsnitt-bøyetesten. Denne testen er et mål for komposittets seighet, og detaljer om dette kan finnes i "Factors affecting the interlaminar fracture energy of graphite/epoxy laminates", A. J. Russel & K. N. Street, Progress in Science & Engineering of Composites, Eds T. Hayashi et al, ICCM IV, Tokyo, 1982, p279.

De kvasi-isotope (01) laminatene ble fremstilt ved innføring av membraner mellom prepregark under opplegging. De ble deretter benyttet for å måle trykkfastheten etter støt (PICS, ksi) etter en standard 66.9 J7cm støtpåvirkning som forklart i spesifikasjon BMS-8-276, utgave C fra Boeing Company.

Resultater

Trykkfasthetstesting etter støtpåvirkning (PICS).

Detaljer angående fremstilte kvasi-isotrope laminater og testresultater for to laminater er vist i nedenstående tabell:

Dette viser at tilsetningen av porøse membraner forårsaker en 3956 stigning i PICS.

Skadeareal etter støt

Kvasi-isotrope laminater ble støtpåvirket i overensstemmelse med spesifikasjon BMS-8-276 og deretter ble graden av indre skade målt ved ultralyd-C-avsøking. Målinger ble utført på en Meccasonics standard neddykkingsskanner ved bruk av en 5 MHz probe.

Laminater med (nr. 4) og uten (nr. 3) membraner ble vurdert ved de samme svekkelsesinnstillinger for å bestemme skadearealet og den maksimale diameteren på skadearealet. Skadearealet uttrykkes som en prosentandel av det totale laminatarealet.

Disse resultatene viser at økende seighet ved bruk av membraner har redusert det totale skadearealet med 37 % og den maksimale skadediameter med 65 %. I laminater uten membraner er skadearealet ovalt 1 form, men med membraner så er dette redusert til en mindre, sirkelformig skadesone. Dette forklarer hvorfor reduksjonen i maksimum skadediameter er høyere enn den for skadearealet.

Metode II kritisk spennlng- energif rlg. løringshastlghet (Gj )

De ensrettede laminatene (nr 5 og 6) som ble testet for Gjj^ er angitt i nedenstående tabell. Ved beregning av Gjjc s^ anvedes toppbelastningen og føyelighet som er forbudnet med toppbelastningen i beregningen.

Disse resultatene viser at bruken av membraner for å øke termoplastinnholdet øker Gjjc med 79 % selv der hvor det totale matriseinnholdet i laminatene holdes konstant.

Claims (7)

1. Forløper for et komposittmateriale, karakterisert ved at den innbefatter en porøs membranfilm av termoplastisk materiale med et hul roms volum på 30-95$ av den totale membranfilmen, inkorporert mellom i det minste to lag av fibre impregnert med termoherdende harpiks.

2. Fremgangsmåte for fremstilling av et kompositt omfattende forsterkningsfibre innleiret i en termoherdende harpiks-matrlse, hvor fremgangsmåten omfatter impregnering av nevnte fibre med harpiksen og herding av harpiksen, karakterisert ved at en porøs membranfilm av termoplastmaterialet med et hulromsvolum på 30-95$ av den totale membranen, anbringes mellom i det minste to lag av fibre før herding.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at termoplastmaterialet velges fra polyestere, polyamider, polyaramider, polyarylater, poly-karbonater, Poly(ester-karbonater), polybenzimidazoler, polyimider, polyeterimider, polyeterketoner, polyarylenetere, polysul-foner og polyamidimider.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at termoherdnede harpiks velges fra epoksyharpikser, polyimider, cyanatestere, fenol-forbindelser, bismaleimider, acetylenterminerte harpikser, polylstyrylpyridiner og polybenzimidazoler.

5. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av krav 2-4, karakterisert ved at fibrene velges fra karbon-, glass-, bor-, silisiumkarbid-, aromatiske polyamid-og polyetylenfibre.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at det som fibre anvendes karbonfibre.

7. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av krav 2-6, karakterisert ved at lagene anbringes i en autoklav eller presse og herdes ved forhøyet temperatur.