Co to jest termoplastyczny materiał kompozytowy?
W ostatnich latach rozwój kompozytów termoplastycznych wzmocnionych włókienami opartymi na żywicy termoplastycznej jest szybki, a badania i rozwój tego rodzaju kompozytów o wysokiej wydajności rozpoczyna się na świecie. Kompozyty termoplastyczne odnoszą się do polimerów termoplastycznych (takich jak polietylen (PE), poliamid (PA), siarfik polifenylenowy (PPS), imid polieterowy (PEI), keton polietera (Pekk) i keton eteru polietera (PEEK), jak macierzone materiały kompozytowe wykonane z różnych ciągłych/niezadowolonych włókien (takie jak fermonia szklanka, feron, acylon. materiały wzmacniające.
Termoplastyczne kompozyty na bazie lipidów obejmują głównie długie zbrojeniowe ziarniste (LFT), wzmocnione przez włókno MT i szklane kompozyty termoplastyczne (CMT). Zgodnie z różnymi wymaganiami dotyczącymi użycia macierz żywicy obejmuje PPE-PAPRT, PELPCPES, PEEKPI, PA i inne tworzywa sztuczne inżynierii termoplastycznej, a wymiar obejmuje wszystkie możliwe odmiany włókien, takie jak włókno arylowe arylowe szklane i włókno borowe. Wraz z opracowaniem technologii kompozytowej macierzy żywicy termoplastycznej i jej zdolności do recyklingu rozwój tego rodzaju materiału kompozytowego jest szybszy. Superkompendia termiczna stanowi ponad 30% całkowitej ilości materiału kompozytowego macierzy drzew w krajach rozwiniętych w Europie i Ameryce.
Matryca termoplastyczna
Matryca termoplastyczna jest rodzajem materiału termoplastycznego, ma dobre właściwości mechaniczne i odporność na ciepło, może być stosowana do produkcji różnych materiałów przemysłowych. Matryca termoplastyczna charakteryzuje się wysoką wytrzymałością, dużą odpornością na ciepło i dobrą odpornością na korozję.
Obecnie żywice termoplastyczne przyłożone do pola lotniczego są głównie w wysokiej temperaturze i macierzy żywicy o wysokiej wydajności, w tym PEEK, PPS i PEI. Wśród nich amorficzne PEI jest szerzej stosowane w strukturze samolotu niż półkrystaliczne PPS i zerkają z wysoką temperaturą formowania ze względu na niższą temperaturę przetwarzania i koszty przetwarzania.
Żywica termoplastyczna ma lepsze właściwości mechaniczne i odporność na korozję chemiczną, wyższą temperaturę usług, wysoką wytrzymałość i twardość specyficzną, doskonałą wytrzymałość złamania i tolerancję uszkodzeń, doskonałą odporność na zmęczenie, można uformować w złożony kształt i strukturę geometryczną, regulowaną przewodność cieplną, recykling, recykling, dobra stabilność w trudnym środowisku, powtarzalne formowanie i naprawa.
Materiał kompozytowy złożony z termoplastycznej żywicy i materiału zbrojeniowego ma trwałość, wysoką wytrzymałość, dużą odporność na uderzenie i tolerancję uszkodzeń. Prepreg światłowodowy nie musi być już przechowywany w niskiej temperaturze, nieograniczonym okresie przechowywania progpeg; Krótki cykl formowania, spawanie, wysoka wydajność produkcji, łatwa do naprawy; Odpady można poddać recyklingowi; Freedom projektowania produktu jest duża, może być przekształcona w złożony kształt, tworząc zdolność adaptacyjną i wiele innych zalet.
Materiał wzmacniający
Właściwości kompozytów termoplastycznych zależą nie tylko od właściwości żywicy i włókna wzmocnionego, ale także ściśle związane z trybem wzmacniającym włókno. Tryb wzmacniający włókno kompozytów termoplastycznych obejmuje trzy podstawowe formy: wzmocnienie krótkiego włókna, długie wzmocnienie włókien i ciągłe wzmocnienie włókien.
Ogólnie rzecz biorąc, włókna wzmocnione zszywkami mają 0,2 do 0,6 mm długości, a ponieważ większość włókien ma średnicę mniejszą niż 70 μm, włókna zszywające wyglądają bardziej jak proszek. Krótkie wzmocnione włóknem termoplastiki są zwykle wytwarzane przez zmieszanie włókien w stopione termoplastyczne. Długość włókna i losowa orientacja w matrycy sprawiają, że stosunkowo łatwo jest osiągnąć dobre zwilżanie. W porównaniu z długimi światłorami i ciągłymi materiałami wzmocnionymi włóknami, krótkie kompozyty światłowodowe są najłatwiejsze do produkcji przy minimalnej poprawie właściwości mechanicznych. Kompozyty z włókien zszywek są zwykle formowane lub wytłaczane, tworząc końcowe składniki, ponieważ włókna zszywające mają mniejszy wpływ na płynność.
Długość włókien długich kompozytów wzmocnionych włóknami wynosi na ogół około 20 mm, co zwykle jest wytwarzane przez ciągłe włókno zwilowane w żywicę i pocięte na określoną długość. Wspólnym zastosowanym procesem jest proces impulsu, który jest wytwarzany przez narysowanie ciągłej mieszanki włókien i żywicy termoplastycznej przez specjalną matrycę formowania. Obecnie właściwości strukturalne kompozytowego termoplastycznego złożonego włókna, które wzmocnione włóknem mogą osiągnąć ponad 200 MPa, a moduł może osiągnąć więcej niż 20 gPa przez drukowanie FDM, a właściwości będą lepsze dzięki formowaniu wtrysku.
Włókna w ciągłych kompozytach wzmocnionych włóknami są „ciągłe” i różnią się długością od kilku metrów do kilku tysięcy metrów. Ciągłe kompozyty światłowodowe ogólnie zapewniają laminaty, prepregi lub plecione tkaniny itp., Utworzone przez impregnowanie ciągłych włókien za pomocą pożądanej matrycy termoplastycznej.
Jakie są cechy kompozytów wzmocnionych włóknami
Kompozyt wzmacniający włókno wykonany jest z wzmocnionych materiałów włókien, takich jak włókno szklane, włókno węglowe, włókno aramidowe i materiały matrycowe poprzez uzwojenie, formowanie lub formowanie pultrującego. Zgodnie z różnymi materiałami wzmacniającymi wspólne kompozyty wzmocnione włóknami można podzielić na kompozyt wzmacniający włókno (GFRP), kompozyt wzmacniający włókno węglowe (CFRP) i kompozyt wzmacniający włókno aramidowe (AFRP).
Kompozyty wzmocnione włóknami mają następujące cechy:
(1) Wysoka siła specyficzna i duży moduł specyficzny;
(2) właściwości materiału można zaprojektować;
(3) dobra odporność na korozję i trwałość;
(4) Współczynnik rozszerzalności cieplnej jest podobny do współczesnego betonu.
Charakterystyka te wytwarzają materiały FRP mogą zaspokoić potrzeby rozwoju nowoczesnych konstrukcji do dużego rozpiętości, wysokiego, ciężkiego obciążenia, światła i wysokiej wytrzymałości i pracy w trudnych warunkach, ale także w celu spełnienia wymagań rozwoju nowoczesnej industrializacji budowlanej, więc jest ono coraz częściej stosowane w różnych budynkach cywilnych, mostach, autostradach, oceanie, oceanie, hydrauliczne konstrukcje i podmokłe budynki.
Kompozyty termoplastyczne mają świetne perspektywy rozwojowe
Według raportu globalny rynek kompozytów termoplastycznych ma osiągnąć 66,2 mld USD do 2030 r., Przy złożonej rocznej stopie wzrostu 7,8% w okresie prognozy. Wzrost ten można przypisać rosnącemu zapotrzebowaniu na produkty w sektorach lotniczych i motoryzacyjnych oraz wykładniczy wzrost w sektorze budowlanym. Kompozyty termoplastyczne są stosowane w budowie budynków mieszkalnych, infrastruktury i zaopatrzenia w wodę. Właściwości, takie jak doskonała siła, wytrzymałość i zdolność do recyklingu i remoldowania, sprawiają, że kompozyty termoplastyczne są idealne do budowania zastosowań.
Kompozyty termoplastyczne będą również używane do wytwarzania zbiorników magazynowych, lekkich konstrukcji, ramek okiennych, słupów telefonicznych, poręczy, rur, paneli i drzwi. Przemysł motoryzacyjny jest jednym z kluczowych obszarów aplikacji. Producenci koncentrują się na poprawie efektywności paliwowej poprzez zastąpienie metali i stali lekkim kompozytami termoplastycznymi. Na przykład włókno węglowe waży jedną piątą tak samo jak stal, więc pomaga zmniejszyć ogólną wagę pojazdu. Według Komisji Europejskiej cel ograniczania emisji dwutlenku węgla dla CARS zostanie podniesiony z 130 gramów na kilometr do 95 gramów na kilometr do 2024 r., Który ma zwiększyć popyt na kompozyty termoplastyczne w branży produkcji motoryzacyjnej.
Perspektywa kompozytów termoplastycznych jest ogromna, a producenci krajowi inwestują mocno w badania i rozwój. Mamy nadzieję, że przy wspólnych wysiłkach wszystkich w przyszłości krajowa technologia kompozytowa może znajdować się na wiodącym stanowisku międzynarodowym.
Czas postu: 21-2023