Mikä on kestomuovinen komposiittimateriaali?
Viime vuosina kuituvahvistettujen kestomuovisten komposiittien kehitys kestomuoviseen hartsiin perustuvat nopeasti, ja tällaisten korkean suorituskyvyn komposiittien tutkimus ja kehitys alkaa maailmassa. Termoplastiset komposiitit viittaavat kestomuovisia polymeerejä (kuten polyeteeniä (PE), polyamidia (PA), polyfenyleenisulfidia (PPS), polyeetteri -imidiä (PEI), polyeetteriä ketonia (PEKK) ja polyetteri -ketonia (PEEK) Matrix. Komposiittimateriaaleja. jne.) Vahvistusmateriaalina.
Termoplastiset lipidipohjaiset komposiitit sisältävät pääasiassa pitkät kuituvahvistetut rakeiset (LFT) jatkuvat kuituvahvistetut Pregre-MT- ja lasikuituvahvistetut kestomuoviset komposiitit (CMT). Eri käyttövaatimusten mukaan hartsimatriisi sisältää PPE-PAPRT: n, Pelpcpes, PEEKPI, PA ja muut kestomuoviset tekniikan muovit, ja ulottuvuus sisältää kaikki mahdolliset kuitulajikkeet, kuten lasillisen kuivan viskoosin aryylikuitun ja boorikuitu. Termoplastisen hartsimatriisikomposiitin tekniikan kehittymisen myötä tällaisen komposiittimateriaalin kehitys on nopeampaa. Lämpökokouksen osuus on yli 30% puiden matriisikomposiittimateriaalin kokonaismäärästä kehittyneissä maissa Euroopassa ja Amerikassa.
Termoplastinen matriisi
Termoplastinen matriisi on eräänlainen kestomuovinen materiaali, sillä on hyvät mekaaniset ominaisuudet ja lämmönkestävyys, sitä voidaan käyttää erilaisten teollisuustarvikkeiden valmistuksessa. Termoplastiselle matriisille on tunnusomaista korkea lujuus, korkea lämmönkestävyys ja hyvä korroosionkestävyys.
Tällä hetkellä ilmailukenttään levitetyt kestomuoviset hartsit ovat pääosin korkean lämpötilan kestäviä ja korkean suorituskyvyn hartsimatriisia, mukaan lukien PEEK, PPS ja PEI. Niistä amorfista PEI: tä käytetään laajemmin lentokoneiden rakenteessa kuin puolikiteinen PPS ja kurkistavat korkeaa muovauslämpötilaa alhaisemman prosessointilämpötilan ja prosessointikustannusten vuoksi.
Termoplastisella hartsilla on paremmat mekaaniset ominaisuudet ja kemiallinen korroosionkestävyys, korkeampi käyttölämpötila, korkea spesifinen lujuus ja kovuus, erinomainen murtuman sitkeys ja vaurioiden sietokyky, erinomainen väsymiskestävyys, voidaan muokata monimutkaiseen geometriseen muotoon ja rakenteeseen, säädettävään lämmönjohtavuuteen, uudelleensykliaatioon, hyvään vakauteen ankarissa ympäristöissä, toistettavissa oleva muovaus, hitsaus ja korjausominaisuudet.
Thermoplastisesta hartsista ja vahvistusmateriaalista koostuva komposiittimateriaali on kestävyys, korkea sitkeys, suuren iskunkestävyys ja vaurioiden sietokyky. Kuitupregiä ei enää tarvitse säilyttää matalassa lämpötilassa, rajoittamattomassa pregre -säilytysjaksossa; Lyhyt muotoilusykli, hitsaus, korkea tuotantotehokkuus, helppo korjata; Jätteet voidaan kierrättää; Tuotesuunnittelun vapaus on suuri, se voidaan tehdä monimutkaiseksi muotoon, muodostaa sopeutumiskykyä ja monia muita etuja.
Vahvistusmateriaali
Termoplastisten komposiitien ominaisuudet eivät riippuisi vain hartsin ja vahvistetun kuidun ominaisuuksista, vaan myös läheisesti kuituvahvistustilaan. Termoplastisten komposiittien kuituvahvistustila sisältää kolme perusmuotoa: lyhyt kuidunvahvistus, pitkän kuituvahvistuksen ja jatkuvan kuituvahvistuksen.
Yleensä niittivahvistetut kuidut ovat 0,2 - 0,6 mm pitkiä, ja koska suurin osa kuiduista on halkaisijaltaan alle 70 μm, niittikuidut näyttävät enemmän jauheelta. Lyhyt kuituvahvistetut kestomuovit valmistetaan yleensä sekoittamalla kuidut sulaan kestomuoveen. Kuitujen pituus ja satunnainen suuntaus matriisissa tekevät suhteellisen helpoksi hyvän kostutuksen saavuttamiseksi. Verrattuna pitkiin kuitu- ja jatkuviin kuituvahvistettuihin materiaaleihin, lyhyet kuitukomposiitit ovat helpoimmin valmistettavissa minimaalisesti mekaanisten ominaisuuksien parannuksella. Nidontakuitukomposiitit yleensä muovataan tai suulakepuristetaan lopullisten komponenttien muodostamiseksi, koska niittikuidut vaikuttavat vähemmän sujuvuuteen.
Pitkien kuituvahvistettujen komposiittien kuidun pituus on yleensä noin 20 mm, joka yleensä valmistetaan hartsiin kostutettujen jatkuvan kuidun avulla ja leikataan tiettyyn pituuteen. Käytetty yleinen prosessi on pultruusioprosessi, joka tuotetaan piirtämällä jatkuva kuitu- ja kestomuovihartsin kiertävä seos erityisen muovausmuotin läpi. Tällä hetkellä pitkien kuituvahvistetun Peek -kestomuovikomposiitin rakenteelliset ominaisuudet voivat saavuttaa yli 200MPA: n ja moduuli voi saavuttaa yli 20 gPa FDM -tulostuksella, ja ominaisuudet ovat parempia injektiomuovauksella.
Jatkuvassa kuituvahvistetuissa komposiitteissa olevat kuidut ovat ”jatkuvia” ja pituudeltaan muutamasta metristä useisiin tuhansiin metreihin. Jatkuvat kuitukomposiitit tarjoavat yleensä laminaatteja, prepregs tai punotettuja kankaita jne., Jotka on muodostettu kyllästämällä jatkuvat kuidut halutulla kestomuovimatriisissa.
Mitkä ovat kuituvahvistettujen komposiittien ominaisuudet
Kuituvahvistettu komposiitti on valmistettu vahvistetuista kuitumateriaaleista, kuten lasikuitua, hiilikuitua, aramidikuitua ja matriisimateriaaleja käämitys-, muovaus- tai pultruusiomuovausprosessin avulla. Eri vahvistusmateriaalien mukaan yleiset kuituvahvistetut kompositit voidaan jakaa lasikuituvahvistetuksi komposiitiksi (GFRP), hiilikuituvahvistetulle komposiitiksi (CFRP) ja aramidikuituvahvistetulle komposiitiksi (AFRP).
Kuituvahvisteilla komposiiteilla on seuraavat ominaisuudet:
(1) korkea spesifinen lujuus ja suuri spesifinen moduuli;
(2) materiaalien ominaisuudet on suunniteltu;
(3) hyvä korroosionkestävyys ja kestävyys;
(4) Lämpölaajennuksen kerroin on samanlainen kuin betonin.
Nämä ominaisuudet saavat FRP -materiaalit vastaamaan nykyaikaisten rakenteiden kehityksen tarpeisiin suuriin kattaviin, kohoaviin, raskaisiin kuormituksiin, kevyisiin ja suuriin lujuuksiin ja työskentelemään ankarissa olosuhteissa, mutta myös vastaamaan nykyaikaisen rakennusteollisuuden kehityksen vaatimuksia, joten sitä käytetään yhä laajemmin erilaisissa siviilirakennuksissa, silloissa, moottoriteissä, valtamereissä, hydraulisissa rakenteissa ja muissa kentäissä.
Termoplastisilla komposiiteilla on suuret kehitysnäkymät
Raportin mukaan maailmanlaajuisten kestomuovisten komposittimarkkinoiden odotetaan nousevan 66,2 miljardiin dollariin vuoteen 2030 mennessä, ja vuotuinen kasvuvauhti on 7,8% ennustejakson aikana. Tämä lisäys johtuu kasvavasta tuotteen kysynnästä ilmailu- ja autoteollisuuksilla ja rakennusalalla eksponentiaalisella kasvulla. Termoplastisia komposiitteja käytetään asuinrakennusten, infrastruktuurin ja vesihuoltolaitosten rakentamiseen. Ominaisuudet, kuten erinomainen lujuus, sitkeys ja kyky kierrätettäväksi ja muistettavaksi, tekevät kestomuovisista komposiitteista, jotka ovat ihanteellisia sovellusten rakentamiseen.
Termoplastisia komposiitteja käytetään myös varastosäiliöiden, kevyiden rakenteiden, ikkunakehyksien, puhelinpylväiden, kaiteiden, putkien, paneelien ja ovien tuottamiseen. Autoteollisuus on yksi keskeisistä sovellusalueista. Valmistajat keskittyvät polttoainetehokkuuden parantamiseen korvaamalla metallit ja teräs kevyillä kestomuovi -komposiiteilla. Esimerkiksi hiilikuitu painaa viidenneksen yhtä paljon kuin teräs, joten se auttaa vähentämään ajoneuvon kokonaispainoa. Euroopan komission mukaan autojen hiilidioksidipäästökaton tavoite nostetaan 130 grammasta kilometriä 95 grammaan kilometriä kohti vuoteen 2024 mennessä, jonka odotetaan lisäävän lämpömuovisten komposiittien kysyntää autoteollisuuden valmistusteollisuudessa.
Termoplastisten komposiittien mahdollisuus on valtava, ja kotimaiset valmistajat sijoittavat voimakkaasti tutkimukseen ja kehitykseen. Toivomme, että kaikkien tulevaisuudessa kaikkien yhteisten ponnistelujen avulla kotimainen komposiittitekniikka voi olla kansainvälisessä johtavassa asemassa.
Viestin aika: huhtikuu-21-2023