เอกสารการประชุมวิชาการและนำเสนอผลงานวิจัย ครั้งที่ 21 / 2554 (Oral) - page 502

0
40
80
120
160
200
0 5 10 15 20 25 30 35
ฟลมพอลิเมอรเชื่อมประสานแลว พบวาชิ้ นทดสอบที่ปราศจากพอลิ เมอรเชื่อมประสานไม เกิดการแผขยายของรอย
แยกจากจุดสิ้นสุดรอยแยกเริ่ มตนที่ถูกจําลองไว แตเมื่อชิ้นทดสอบไดรับแรงดึง แรงดึงที่กระทําทําใหคานดานหนึ่ง
ของชิ้นทดสอบพอลิ เอทิลี นเกิดเปนคอคอด (Necking) แทนการแผขยายของรอยแยกตามแนวประสานระหว างชั้น
โดยคอคอดที่เกิดขึ้นจะยืดออกเรื่อยๆ อยางตอเนื่องเมื่อไดรับแรงกระทําเพิ่มมากขึ้ น
แรงกระทํา (นิวตัน)
ระยะทางตามแนวแรง (มิลลิเมตร)
ภาพที่ 2 ความสัมพันธระหวางแรงดึงและระยะทางตามแนวแรงของพอลิเอทิลีนเปรี ยบเทียบกับวัสดุอั ดซอน
จากความสัมพั นธระหวางแรงกระทํา ระยะทางตามแนวแรง และระยะรอยแยกที่เกิดขึ้นและแผขยายไป
ความทนทานตอการแตกแยกกับระยะรอยแยกได ถูกคํานวณและแสดงในภาพที่ 3 ซึ่งจะเห็นได วาความทนทานตอการ
แตกแยกเริ่มตน (Ginitiation) ของพอลิเอทิลีนเปน 3.08 กิโลจูลตอตารางเมตร โดยเปนความทนทาน ณ จุดเริ่มตนของการ
แตกแยก จากนั้นความทนทานตอการแตกแยกเพิ่มสูงขึ้นอย างรวดเร็วในขณะที่รอยแยกขยายขนาดเพิ่มขึ้น 2 มิลลิเมตร
สัมพันธกับแรงกระทํ าสูงสุดที่กระทําต อชิ้นทดสอบ ซึ่งใหคาความทนทานตอการแตกแยก 5.94 กิโลจูลตอตารางเมตร
จากนั้นเมื่อรอยแยกขยายขนาดขึ้ น แรงกระทําลดลงอยางตอเนื่องมีผลทําใหค าความทนทานการแตกแยกลดลงดวย
หลังจากนั้นแรงกระทํามีแนวโนมที่จะคงที่ โดยรอยแยกสามารถดําเนินตอไปไดเรื่อยๆ ดวยแรงกระทําที่คงที่นี้ ดังนั้น
คาความทนทานตอการแตกแยกจึงคอยๆสูงขึ้นอีกครั้งหนึ่ง จนกระทั่งสู งถึง 6.33 กิโลจูลตอตารางเมตรที่ระยะของรอย
แยก 45 มิลลิเมตร ซึ่งคาความทนทานตอการแตกแยกเฉลี่ยขณะที่รอยแยกแผขยาย (G propagation) มีคาเป น 5.05 กิโลจูลตอ
ตารางเมตร สําหรับวัสดุอัดซ อนคาความทนทานตอการแตกแยกเริ่ มตนมีคา 0.47 กิ โลจูลตอตารางเมตร จากนั้นคา
ความทนทานตอการแตกแยกมี แนวโนมที่จะสูงขึ้นเล็กนอยกอนที่จะคงที่ โดยความทนทานตอการแตกแยกเฉลี่ย
ขณะที่รอยแยกแผ ขยายเปน 1.20 กิโลจูลตอตารางเมตร
ลักษณะรอยแยกที่เกิดขึ้นในชิ้นทดสอบพอลิ เอทิลีนและวัสดุอัดซอนถู กแสดงในภาพที่ 4 โดยจะเห็ นไดถึง
สวนสีขาวขุนเกิดขึ้นบนรอยแยกทั้งในพอลิเอทิลี นและวัสดุอั ดซอน เนื่ องจากการยืดดึงของฟลมพอลิเมอรเชื่อม
ประสาน โดยโมเลกุลเกิดการเรียงตัวอยางเปนระเบียบจึงเกิดเปนส วนผลึกขึ้นและเห็ นเปนสวนทึ บแสง นอกจากนี้ยัง
พบฟล มพอลิเมอรเชื่อมประสานบางสวนติ ดอยูบนโลหะอะลู มิเนี ยมในวัสดุอัดซ อน แสดงใหเห็นถึงการยึดติดระหวาง
วัสดุอัดซ อนที่ดีอีกดวย เมื่อเปรี ยบเทียบการแตกแยกที่เกิดขึ้นในชิ้นทดสอบพอลิเอทิลีนกับวัสดุอั ดซอนแลว จะเห็นได
พอลิเอทิลีน
วัสดุอัดซอน