כיצד לבחור מבנה ממברנה מתאים?

מבני ממברנות מתח הם סוג חדש ופופולרי של חומר בניין. בעת בחירת מבנה ממברנת מתח, חיוני להבין את מאפייני הביצועים שלו. להלן הקדמה מפורטת:

1. מאפייני מתיחה: תכונות המתיחה של חומרי הממברנה כוללים שלושה אינדיקטורים מכניים: חוזק מתיחה, מודול מתיחה ויחס פואסון. חומרי ממברנה עצמם אינם יכולים לעמוד בדחיסה או כיפוף, אך יש להם חוזק מתיחה גבוה מאוד. לכן, כדי להבטיח את הפעולה הרגילה של מבנה הממברנה, יש להכניס-מתח קדם, וליצור משטחים מעוקלים הדדיים. בדרך כלל, חוזק המתיחה של חומרי ממברנה יכול להגיע ליותר מ-100 MPa.

יחסי המתח-של חומר הממברנה אינם-לינארים. בדרך כלל, מודול המשיק משמש כמודול האלסטי. מודול האלסטי של חומר הממברנה הוא כשליש שליש מזה של פלדה. יחס ה-Poisson's של חומר הממברנה, כלומר מאפיין הדפורמציה הצדדית שלו, הוא בערך 0.2. מכיוון שהממברנה היא מבנה לחוץ דו-צירי, יש לקבוע את מודול האלסטי והיחס של פואסון בין חומר הממברנה באמצעות בדיקת מתיחה דו-צירית בשלב התכנון.

2. חוזק קריעה: חומרי ממברנה הם חומרי מבנה מתיחה, וכישלון הקריעה שלהם חמור הרבה יותר מכשל במתיחה. לכן, חוזק קריעה ועמידות בפני דמעות הם קריטיים. לבדי נימה פוליאסטר מצופים - PVC יש חוזק קריעה בינוני, בעוד לחומרי סיבי זכוכית מצופים PTFE - יש חוזק קריעה גבוה.

3. מאפיינים אורתוטרופיים: המשטח המעוקל של מבנה קרום מתיחה דורש עקמומיות מנוגדות לאורך שני הצירים העיקריים שלו, עיוות וערב. כיוון אחד של עקמומיות חייב להיות קעור כלפי מטה, בעוד שהשני חייב להיות קמור כלפי מעלה. מצעי ממברנה מסורתיים נארגים מחוטי עיוות וערב, בעלי תכונות אורתוטרופיות חזקות, עם הבדל של פי 3-5 ביכולות העיוות והערב.

4. זחילה והרפיה: זחילה והרפיה הם מאפיין חשוב נוסף של חומרי ממברנה וגורם משמעותי להתקמטות וכישלון. יש לקחת בחשבון גורם זה במהלך ניתוח ועיבוד חיתוך. בדי נימה פוליאסטר יכולים לאבד 50% מהמתח שלהם עקב זחילה בעשר השנים הראשונות של השימוש, בעוד שבדי סיבי זכוכית הם הרבה יותר יציבים.

5. מאפיינים לא-מכניים: מאפיינים-בטיחותיים, כגון עמידות, עמידות בפני אש והגנה מפני ברקים; מאפיינים שאינם קשורים ל-בטיחות-, כגון בידוד קול או מאפיינים אקוסטיים, ומאפיינים של-ניקוי עצמי.