Procedimentos de corte, testes de tração e envelhecimento de laminados unidirecionais flexíveis compósitos

Resumo

O objetivo do estudo foi desenvolver protocolos para preparar espécimes consistentes para o teste mecânico exato de aramida de alta resistência ou materiais laminados unidirecionais flexíveis com base em polietileno de massa ultra alta-molar e para descrever para realizar o envelhecimento artificial nestes materiais.

Resumo

Muitos designs de armadura incorporam laminados unidirecionais (UD). Os laminados UD são construídos com camadas finas (< 0,05 mm) de fios de alto desempenho, onde os fios em cada camada são orientados paralelamente uns aos outros e mantidos no local usando resinas aglutinantes e filmes finos de polímero. A armadura é construída empilhando as camadas unidirecionais em diferentes orientações. Até à data, foi realizado apenas um trabalho muito preliminar para caracterizar o envelhecimento das resinas aglutinantes utilizadas em laminados unidirecionais e os efeitos sobre o seu desempenho. Por exemplo, durante o desenvolvimento do protocolo de condicionamento utilizado no National Institute of Justice Standard-101, 6, as estratificações UD mostraram sinais visuais de delaminação e reduções em V₅₀, que é a velocidade em que metade dos projéteis são esperados para perfurar a armadura, após o envelhecimento. Uma compreensão melhor das mudanças materiais da propriedade em estratifica do UD é necessária para compreender o desempenho a longo prazo das armaduras construídas destes materiais. Não há nenhum padrão atual recomendado para interrogando mecanicamente materiais estratificados unidirecionais (UD). Este estudo explora métodos e melhores práticas para testar com precisão as propriedades mecânicas desses materiais e propõe uma nova metodologia de teste para esses materiais. São também descritas as melhores práticas para o envelhecimento destes materiais.

Introdução

O Instituto Nacional de normas e tecnologia (NIST) ajuda a aplicação da lei e agências de justiça criminal garantir que os equipamentos que compram e as tecnologias que eles usam são seguros, confiáveis e altamente eficazes, através de um programa de pesquisa abordando a estabilidade a longo prazo de fibras de alta resistência usadas na armadura do corpo. O trabalho anterior^1,2centrou-se sobre a falha de campo de uma armadura feita a partir do material poli (p-phenylene-2, 6-benzobisoxazole), ou PBO, o que levou a uma grande revisão para o Instituto Nacional de Justiça (NIJ ' s) armadura padrão do corpo ³. desde o lançamento desta norma revisada, o trabalho continuou no NIST para examinar os mecanismos de envelhecimento em outras fibras comumente usadas, como o polietileno ultra-alto-molar-maciço (UHMMPE)⁴ e o poli (p-fenileno tereftalamida), ou PPTA, comumente conhecido como aramida. No entanto, todo este trabalho centrou-se no envelhecimento dos fios e das fibras únicas, o que é mais relevante para as telas tecidas. No entanto, muitos designs de armadura incorporam laminados UD. Os laminados UD são construídos com camadas finas de fibra (< 0,05 mm), onde as fibras em cada camada são paralelas entre si^5,6,7 e a armadura é construída empilhando as folhas finas em orientações alternadas, como descrito na Figura 1a suplementar. Este projeto confia pesadamente em uma resina da pasta para prender as fibras em cada camada geralmente paralela, como visto na Figura suplementar 1B, e mantem a orientação nominalmente 0 °/90 ° dos tecidos empilhados. Como telas tecidas, os laminados UD são construídos tipicamente fora de duas variações principais da fibra: aramida ou UHMMPE. Os laminados UD proporcionam várias vantagens aos designers de armaduras: eles permitem um sistema de blindagem de menor peso em comparação àqueles que usam tecidos (devido à perda de força durante a tecelagem), eliminam a necessidade de construção tecida e utilizam fibras de menor diâmetro para fornecer um desempenho similar às telas tecidas mas em um peso mais baixo. O PPTA mostrou-se previamente resistente à degradação causada pela temperatura e umidade^1,2, mas o fichário pode desempenhar um papel significativo no desempenho do laminado UD. Assim, os efeitos gerais do ambiente de uso em armadura baseada em PPTA são desconhecidos⁸.

Até o momento, apenas um trabalho muito preliminar foi realizado para caracterizar o envelhecimento das resinas aglutinantes utilizadas nessas estratificadas de UD e os efeitos do envelhecimento aglutinante no desempenho balístico do laminado UD. Por exemplo, durante o desenvolvimento do protocolo de condicionamento utilizado no NIJ Standard-101, 6, os laminados UD mostraram sinais visuais de delaminação e reduções na V₅₀ após o envelhecimento^1,2,3. Estes resultados demonstram a necessidade de uma compreensão aprofundada das propriedades do material com o envelhecimento, a fim de avaliar o desempenho estrutural a longo prazo do material. Isso, por sua vez, requer o desenvolvimento de métodos padronizados para interrogar as propriedades de falha desses materiais. Os principais objetivos deste trabalho são explorar métodos e melhores práticas para testar com precisão as propriedades mecânicas dos materiais laminados UD e propor uma nova metodologia de teste para esses materiais. As melhores práticas para o envelhecimento de materiais laminados UD também são descritas neste trabalho.

A literatura contem diversos exemplos de testar as propriedades mecânicas de laminados do UD após as camadas múltiplas Hot-pressing em uma amostra dura^9,10,11. Para laminates compostos rígidos, ASTM D3039¹² pode ser usado; no entanto, neste estudo, o material é de aproximadamente 0,1 mm de espessura e não rígido. Alguns materiais laminados de UD são usados como precursores para fazer artigos protetores balísticos rígidos tais como capacetes ou placas balísticos-resistentes. Entretanto, a estratificação fina, flexível do UD pode igualmente ser usada para fazer a armadura de corpo^9,13.

O objetivo deste trabalho é desenvolver métodos para explorar o desempenho dos materiais em armadura macia, de modo que os métodos que envolvem prensagem a quente não foram explorados porque não são representativos da forma como o material é usado na armadura de corpo mole. A ASTM International tem vários padrões de método de teste relacionados a tiras de teste de tecido, incluindo o método de teste padrão ASTM D5034-09¹⁴ para a força de ruptura e alongamento de tecidos têxteis (teste de garra), teste padrão ASTM D5035-11¹⁵ Método para quebrar a força e o alongamento de telas têxteis (método da tira), ASTM D6775-13¹⁶ método padrão do teste para a força de ruptura e o alongamento do webbing, da fita e do material trançado de matéria têxtil, e da especificação padrão de ASTM D3950¹⁷ para Strapping, Nonmetallic (e métodos de junção). Estes padrões têm várias diferenças importantes em termos de apertos de teste utilizados e o tamanho da amostra, como mencionado abaixo.

Os métodos descritos em ASTM D5034-09¹⁴ e ASTM D5035-11¹⁵ são muito semelhantes e se concentram em testar tecidos padrão em vez de compósitos de alta resistência. Para os testes nestas duas normas, as faces da mandíbula dos apertos são lisas e planas, embora as modificações sejam permitidas para espécimes com uma tensão de falha maior que 100 N/cm para minimizar o papel da falha baseada em Stick-slip. As modificações sugeridas para impedir deslizar são acolchoar as maxilas, revestir a tela as maxilas, e modificar a cara da maxila. No caso deste estudo, o stress da falha do espécime é aproximadamente 1.000 N/cm, e assim, este estilo dos punhos conduz ao deslizamento excessivo da amostra. ASTM D6775-13¹⁶ e ASTM D3950¹⁷ destinam-se a materiais muito mais fortes, e ambos dependem de apertos de cabrestante. Assim, este estudo centrou-se no uso de apertos de cabrestante.

Além disso, o tamanho do espécime varia consideravelmente entre estas quatro normas ASTM. Os padrões de correias e cintas, ASTM D6775-13¹⁶ e ASTM D3950¹⁷, especificam para testar a largura total do material. ASTM D6775¹⁶ especifica uma largura máxima de 90 mm. Em contraste, os padrões de tecido^14,15 esperam que o espécime seja cortado transversalmente e especifique uma largura de 25 mm ou 50 mm. O comprimento total do espécime varia entre 40 cm e 305 cm, e o comprimento do calibre varia entre 75 milímetros e 250 milímetros através destes padrões de ASTM. Uma vez que as normas ASTM variam consideravelmente em relação ao tamanho da amostra, três larguras diferentes e três comprimentos diferentes foram considerados para este estudo.

A terminologia referente à preparação do espécime no protocolo é a seguinte: parafuso > precursor material > material > espécime, onde o termo Bolt refere-se a um rolo de UD laminado, material precursor refere-se a uma quantidade desenrolado de tecido UD ainda anexado ao parafuso, o material refere uma parte separada de estratificação do UD, e o espécime refere uma parte individual a ser testada.

Protocolo

1. procedimento de corte para os espécimes de dobra-direção que são cortados perpendiculares ao eixo do rolo

1. Identifique um parafuso de material unidirecional a ser testado.
   Nota: não há nenhuma urdidura (usada para descrever a direção perpendicular ao eixo do rolo) e trama (usado para descrever a direção paralela ao eixo do rolo) no sentido têxtil tradicional, como o material utilizado aqui não é tecido, mas estes termos são emprestados fo r clareza.
2. Desenrole manualmente o parafuso para expor o material precursor (ou seja, o material identificado desenrolou-se do parafuso, mas ainda ligado ao parafuso).
   Nota: a largura deste parafuso se tornará o comprimento total do material (consulte a Figura 1b suplementar), de modo a um comprimento de calibre de 300 mm (correspondendo a um comprimento de amostra total de 600 mm), usando o procedimento e as alças de teste especificadas abaixo, a peça de material cortado do parafuso deve ser 600 mm de largura. O comprimento desta parte de material será aquele da largura do parafuso em que o material é rolado (aproximadamente 1.600 milímetros, neste caso). Isso é descrito na Figura 1b suplementar.
3. Verifique visualmente se a direção da fibra principal é paralela à largura do parafuso, como mostrado na Figura 1b suplementar. O sentido da fibra da camada superior do material (isto é, aquele que um visor vê ao olhar para baixo no espécime) é denominado a direção principal da fibra.
4. Corte uma pequena guia no material precursor com um bisturi, aproximadamente 3 mm de largura, com o comprimento da guia alinhado nominalmente paralelo com a direção de fibra principal do material precursor, como mostrado na Figura 1C suplementar.
5. Segure manualmente a guia e puxe-a para cima para rasgar a guia de distância e expor as fibras na camada embaixo, rodando perpendicular à guia. Continue puxando a guia até que as duas camadas tenham sido separadas em todo o comprimento do material precursor ( Figura suplementar 1D).
   Nota: esta etapa produzirá uma região onde somente as fibras cruzadas estejam visíveis, como mostrado na Figura 1D suplementar.
6. Remova todas as fibras frouxas vizinhas as fibras transversais expor que permanecem da borda da aba.
   Nota: no sistema laminado UD atual, observou-se que as fibras não são perfeitamente paralelas (como mostrado na Figura 1) e que podem atravessar fibras vizinhas. Assim, as fibras vizinhas aquelas que estão sendo separadas frequentemente se separarão neste processo. As fibras vizinhas que ficam soltas podem ser tanto quanto 1 – 2 mm de distância do caminho esperado da guia usada para a separação.
7. Usando um bisturi médico, corte ao longo das fibras transversais expostas, separando assim a peça de material precursor do parafuso.
   1. Determine o corte de distância que entorna a lâmina, causando um corte menos limpo (ou seja, após 400 cm de corte deste material, um bisturi pode ficar aborrecido e arranhado, como mostrado na Figura 2 suplementar e na Figura 3 suplementar). Substitua a lâmina antes que se torne maçante, ou se está danificada. Examine vários instrumentos de corte ao testar um tipo diferente de material para determinar o melhor.
      Cuidado: os cuidados devem ser tomados com todas as lâminas afiadas ou ferramentas de corte para evitar ferimentos. As luvas resistentes ao corte podem ser usadas nesta etapa para reduzir o risco de ferimento.
8. Gire sobre o material, de modo que agora, a direção principal da fibra esteja na direção da urdidura.
   Nota: uma vez que a direção da fibra principal se refere à camada que está sendo visualizada (a camada superior), girando o material sobre mudará a direção de fibra principal de trama para urdidura (ver Figura 1b suplementar).
9. Marque as linhas de aderência no material alinhado na direção da trama.
   Nota: estas linhas são executadas a partir da aresta fabricada até à aresta fabricada, paralelamente às arestas cortadas e a 115 mm destas arestas cortadas. Estes serão mais explicados na etapa 4.4.1, mas as linhas de aperto são linhas usadas ao carregar espécimes (que são cortados mais tarde) nos apertos de teste de tração.
10. Determine a direção da fibra principal para que a amostra seja cortada do material, usando a etapa 1,3.
    Nota: esteja ciente que a orientação da fibra não pode ser exatamente perpendicular à borda manufacturado; Nesse caso, siga a linha exata da fibra. Evite a área perto da aresta fabricada porque pode não refletir com precisão as propriedades dos materiais a granel.
11. Oriente o material em uma esteira de corte gridded apropriada da autocura que seja grande bastante caber a largura do material (entre as bordas cortadas) e um comprimento (sentido de trama) pelo menos de 300 milímetros, como referenciado na etapa 1,16.
    1. Alinhe cuidadosamente a direção da fibra com as linhas de grade na esteira de corte. Use a aresta de corte do material como guia para alinhar o material; no entanto, alinhar a direção da fibra da amostra é mais importante.
    2. Tape o material para o tapete de corte.
       Nota: a fita nunca deve ser colocada em qualquer lugar perto do centro da amostra; em vez disso, ele deve ser usado no que será as extremidades dos espécimes a serem cortados a partir do material. As extremidades estarão nos apertos quando um espécime é testado; Portanto, qualquer dano causado ao material pela fita é minimizado. Gravando apenas os cantos do material que estão longe do corte irá garantir que o material não vai se mover e que, ao cortar um espécime, a lâmina não será também a fita de corte. A fita adesiva da baixo-aderência (por exemplo, fita do pintor) trabalha bem porque adere bem bastante para manter a tela no lugar sem danificar o material quando é removida.
12. Corte os espécimes do material usando a lâmina e uma borda reta. As tiras formadas são os espécimes. Não deixe que o material se mova neste processo; caso contrário, determine a direção da fibra de novo e reoriente o material de acordo.
    1. Coloque a aresta reta no local desejado correspondente à largura apropriada da amostra (ou seja, 30 mm). Note-se que o bisturi médico é suficientemente fino que nenhum deslocamento na colocação da borda reta é necessário para dar conta do local de corte. Alinhe a aresta reta à grade na esteira de corte ou em qualquer outra linha de referência estabelecida pelo usuário na esteira de corte.
    2. Prenda a borda reta no lugar apertando em uma ou outra extremidade da borda reta. Verifique o posicionamento da aresta reta após o aperto, pois pode ter se movido durante o processo de aperto.
13. Corte o espécime longe do material ao longo da borda reta, usando o bisturi médico. Assegure um corte único, limpo, liso, com uma velocidade e uma pressão constantes.
    Nota: alguma pressão pode ser aplicada pela lâmina contra a borda reta para manter a lâmina de corte precisamente na borda da borda reta.
    Cuidado: deve-se tomar cuidado para evitar ferimentos, por isso é aconselhável usar luvas resistentes ao manuseio do bisturi médico. Além disso, desde que o corte o mais liso pode ser obtido ao cortar para o corpo, desgastar um avental cortado-resistente ou um revestimento do laboratório são aconselhados.
14. Examine a aresta de corte da tira o microscópio. Mude a lâmina se a aresta de corte tiver significativamente mais fibras salientes ou outros defeitos quando comparado a um corte feito com uma lâmina nova e afiada.
15. Desaperte a borda reta, tomando cuidado para que o material não se mova no processo. Se o material se mover, redefinir a direção da fibra e reoriente o material apropriadamente.
16. Repita os passos 1.12 – 1.15 até que o número máximo de espécimes que podem ser cortados de 300 mm de material tenha sido obtido.
    Nota: para espécimes com uma largura de 30 mm, 300 mm de material é equivalente a 10 espécimes, enquanto que para espécimes com uma largura de 70 mm, isso equivale a 4 espécimes. Este limite de 300 mm foi determinado a funcionar bem para o laminado unidirecional estudado aqui, mas pode variar para outras estratificadas.
17. Repita os passos 1.10 – 1.11 conforme necessário (ou seja, redefinir a direção da fibra principal e reoriente o material antes de continuar a cortar mais espécimes).
    Observação: o protocolo pode ser pausado aqui. Se os espécimes não devem ser usados imediatamente, armazená-los em um local escuro, ambiente.

2. procedimento de corte para espécimes de trama-direção que são cortados ao longo do eixo do rolo

Nota: não há nenhuma urdidura e trama no sentido tradicional do Textile, porque o material usado aqui não é tecido, mas estes termos são emprestados para a claridade.

1. Determine a largura e o comprimento do material desejado de acordo com o número e o tamanho dos espécimes a serem cortados.
   Nota: para este laminado unidirecional e para espécimes com um comprimento de calibre de aproximadamente 300 mm, dois espécimes colocados de ponta a ponta podem ser cortados ao longo da largura do parafuso. Assim, um conjunto de 40 espécimes pode ser cortado em duas colunas de 20 espécimes cada, como mostrado na Figura 4 suplementar, antes de romper o material do rolo. Se a largura dos espécimes é 30 milímetros, a seguir o material deve ser cortado em 20x a largura do espécime (porque há 20 espécimes por a coluna) com algum espaço extra (isto é, 610 milímetros).
   1. Determine a direção da fibra ao longo da trama para a largura do interesse, seguindo as instruções dos passos 1.4 – 1.6.
   2. Corte as fibras transversais expostas (ou seja, através das fibras de dobra) usando uma lâmina, separando assim o material precursor do parafuso.
      Cuidado: os cuidados devem ser tomados com todas as lâminas afiadas ou ferramentas de corte, para evitar ferimentos. As luvas resistentes ao corte podem ser usadas nesta etapa para reduzir o risco de ferimento.
2. Prepare-se para cortar comprimentos que correspondam ao comprimento desejado do espécime (ou seja, corte na direção de dobra no comprimento do espécime de interesse). Para obter um comprimento de calibre de 300 mm (correspondendo a um comprimento de amostra total de 600 mm), usando o procedimento e as alças de teste especificadas abaixo, tenha em mente que o material deve agora ser 600 mm x 610 mm.
3. Siga os passos 1.9 – 1.17 para cortar os espécimes desejados.
   Observação: o protocolo pode ser pausado aqui. Se os espécimes não devem ser usados imediatamente, armazená-los em um local escuro, ambiente.

3. análise dos métodos de corte por microscopia eletrônica de varredura

1. Prepare as amostras para uma análise por microscopia eletrônica de varredura (MEV) cortando quadrados de aproximadamente 5 mm de comprimento e largura, preservando pelo menos duas bordas do quadrado da técnica de corte de interesse. Estas bordas preservadas devem ser identificadas e são as bordas que serão avaliadas o microscópio.
2. Monte as amostras no suporte da amostra de SEM aderindo-os com as pinças na fita de carbono dupla face adequada.
3. Cubra as amostras com uma camada fina (5 Nm) de material condutor, como o paládio de ouro (au/PD), para mitigar os efeitos de carregamento de superfície o microscópio eletrônico de varredura.
4. Coloque as amostras em um microscópio eletrônico de varredura e imagem-los em cerca de 2 kV de aceleração de tensão e com uma 50-100 pA corrente eletrônica. Aplique as configurações de neutralização de carga para combater os efeitos de carregamento quando necessário.

4. testes de tração de espécimes laminados UD

1. Meça as alças para determinar a diferença entre o valor de localização inicial da cruzeta e a distância entre onde a amostra contata os apertos superior e inferior tensão mínima. Leia o local da cruzeta do software de teste. Calcule um comprimento de calibre efetivo a partir deste medindo o comprimento efetivo do calibre neste local de cruzeta. Adicione o deslocamento (quantidade de deslocamento) ao local da cruzeta para determinar o comprimento efetivo do medidor (o comprimento efetivo medido do medidor menos o local da cruzeta).
2. Número de espécimes preparados de acordo com as secções 1 e 2 com um marcador permanente de ponta macia para que a ordem em que foram preparados é clara. Marcar outras informações também, como a data de preparação e orientação.
   Nota: os espécimes aqui utilizados têm dimensões de 30 mm x 400 mm — mas as dimensões da amostra podem variar para outros materiais — e foram obtidas seguindo a seção 1 ou a seção 2. Se os espécimes não devem ser usados imediatamente, armazená-los em um local escuro, ambiente.
3. Se a estirpe for medida utilizando um Extensômetro de vídeo, marcar manualmente os pontos de bitola com um marcador permanente, utilizando um modelo de consistência, como mostrado na Figura 5a suplementar, para dar pontos para o extensometro de vídeo para rastrear e, assim, medir Tensão. Se a deformação for calculada a partir do deslocamento da cruzeta, pule esta etapa.
4. Coloque a amostra no centro das alças do cabrestante.
   1. Insira a extremidade da amostra através da lacuna no cabrestante e posicione a extremidade da amostra na linha de aperto desenhada na etapa 1,9, como mostrado na Figura 5b suplementar. Tome cuidado para centrar o espécime nas alças do cabrestante alinhando o centro da amostra dentro de aproximadamente 1 mm do centro das alças do cabrestante.
   2. Gire o cabrestante para a posição desejada, certificando-se de manter a amostra centrada. Use um dispositivo de tensionamento — por exemplo, um ímã colocado na amostra se as alças forem magnéticas — para segurar suavemente a amostra no lugar e travar o cabrestante no lugar com os pinos de travamento.
   3. Repita os passos 4.4.1 e 4.4.2 para a outra extremidade da amostra.
5. Aplique uma pré-carga de 2 N, ou alguma outra carga apropriadamente pequena.
6. Registre o deslocamento do cruzeta/comprimento real do calibre.
7. Programe o instrumento para realizar o teste de tração, a uma taxa constante de extensão de 10 mm/min, usando o Extensômetro de vídeo ou deslocamento de cruzeta para gravar a cepa, e pressione Start para iniciar o teste.
8. Monitore a tela e interrompa o teste quando a amostra tiver quebrado, como evidenciado por uma perda de 90% na carga observada no display. Registre o stress máximo, que é o mesmo que a tensão da falha devido à natureza do material, e a tensão correspondente da falha. Repita os passos 4.3 – 4.8 para os espécimes restantes.
9. Guarde os espécimes quebrados para uma análise mais aprofundada.
10. Verifique se há tensão na falha em função do número da amostra e da colocação original do espécime no material, bem como outras indicações de dados problemáticos, por exemplo, pontos de dados que se desviam extremamente da distribuição Weibull¹⁸ e investigar possíveis causas, como amostras danificadas durante a preparação ou manuseio, antes de continuar.

5. preparação de espécimes para experiências de envelhecimento

1. Iniciando um experimento de envelhecimento
   1. Calcule a quantidade total de material necessário para o estudo por condição ambiental e com base em um plano de extração de amostras de cada mês por 12 meses.
      Nota: para este estudo, foram utilizados 40 espécimes por extração e um total de 12 extrações para fins de planejamento.
   2. Corte a quantidade total de material necessário para cada condição. Corte cada tira larga o suficiente para acomodar o número necessário de espécimes mais pelo menos 10 mm.
      Nota: um extra de 5 mm de material será cortado de cada lado da amostra antes de realizar testes de tração. O material extra é usado porque as bordas das amostras podem ser danificadas devido ao manuseio durante o protocolo de envelhecimento.
   3. Coloque as tiras de envelhecimento cortadas nas bandejas a serem colocadas na câmara ambiental, como mostrado na figura suplementar 5C. As bandejas usadas neste estudo podiam cada um prender aproximadamente 120 tiras.
   4. Selecionar condições de exposição para o estudo ambiental com base no ambiente de uso e armazenamento esperado do material².
      Nota: neste estudo, foram utilizados 70 ° c a 76% de umidade relativa (RH).
   5. Programe uma câmara ambiental para condições secas, da temperatura ambiente (por exemplo, aproximadamente 25 ° c em 25% RH). Permita que a câmara se estabilize nestas condições e, em seguida, coloque a bandeja da amostra em um rack na câmara, longe das paredes e de quaisquer locais na câmara que pareçam atrair condensação.
   6. Programe a câmara ambiental para a temperatura desejada conforme determinado na etapa 5.1.4, deixando a umidade cerca de 25% RH.
   7. Uma vez que a câmara estabilizou à temperatura alvo a partir do passo 5.1.4, programe a câmara para aumentar a humidade para o nível pretendido, conforme determinado no passo 5.1.4.
   8. Verifique as câmaras diariamente para garantir que o fornecimento de água e a filtração sejam adequados e observe quando são observadas condições de fora de tolerância. A gravação de desvios e interrupções em um registro na frente de cada câmara ou em um notebook próximo é uma boa prática.
   9. Repita as etapas 5.1.5 – 5.1.8 para todos os outros espécimes de interesse.
2. Extração de tiras de material envelhecido para análise
   1. Quando pronto para extrair as tiras materiais envelhecidas de uma câmara ambiental para a análise, programe primeiramente a câmara para diminuir a umidade relativa a aproximadamente 25% RH.
   2. Depois que a câmara ambiental estabilizou na condição da baixo-umidade, programe a temperatura para cair a, aproximadamente, a temperatura ambiente ou o ° c 25. Esta etapa impede a condensação quando a porta da câmara é aberta.
   3. Uma vez que a câmara ambiental estabilizou nas condições da etapa 5.1.5, abra a câmara, remova a bandeja que contem as tiras materiais envelhecidas do interesse, retire as tiras desejadas, e coloc as em um recipiente etiquetado.
   4. Devolva a bandeja para a câmara ambiental.
   5. Seguindo o procedimento dado nas etapas 5.1.6 e 5.1.7, retorne a câmara às condições do interesse, se continuando o estudo do envelhecimento. Se não, então pode permanecer no estado ambiental nominalmente.
   6. Registre a extração no registro da câmara, se um estiver sendo usado.
   7. Corte os espécimes envelhecidos das tiras materiais envelhecidas, seguindo as etapas 1.7 – 1.17.
   8. Teste os espécimes conforme descrito na secção 4.

Resultados

Muitas iterações de corte e teste foram realizadas para investigar várias variáveis diferentes. Algumas variáveis que foram examinadas incluem a técnica de corte e o instrumento de corte, a taxa de teste, a dimensão do espécime e as alças. Um achado crítico foi a importância de alinhar os espécimes com a direção da fibra. Os procedimentos de análise de dados (análise de consistência, técnicas de Weibull, determinação de outlier, etc.) são discutidos abaixo, assim como...

Discussão

A determinação apropriada do sentido da fibra é crítica. A vantagem do método descrito nas etapas 1.4 – 1.6 do protocolo é que existe controle completo sobre quantas fibras são usadas para iniciar o processo de separação. No entanto, isso não significa que há um controle completo sobre a largura da região separada final, como as fibras não são totalmente paralelas e podem atravessar uns aos outros. No processo de separar um lote das fibras, freqüentemente, as fibras vizinhas aquelas que estão sendo sepa...

Materiais

Name	Company	Catalog Number	Comments
Capstan Grips	Universal grip company	20kN wrap grips	Capstan grips used in testing
Ceramic knife	Slice	10558
Ceramic precision blade	Slice	00116
Clamp	Irwin	quick grip mini bar clamp
Confocal Microscope
Cutting Mat	Rotatrim		A0 metric self healing cutting mat
Denton Desktop sputter coater			sputter coater
FEI Helios 660 Dual Beam FIB/SEM	FEI Helios		Scanning electron microscope
Motorized rotary cutter	Chickadee
Rotary Cutter	Fiskars	49255A84
Stereo Microscope	National	DC4-456H
Straight edge	McMaster Carr	1935A74
Surgical Scalpel Blade	Sklar Instruments
Surgical Scalpel Handle	Swann Morton
Universal Test Machine	Instron	4482	Universal test machine
Utility knife	Stanley	99E