Hva er termoplastisk komposittmateriale?
De siste årene er utviklingen av fiberarmerte termoplastiske kompositter basert på termoplastisk harpiks rask, og forskningen og utviklingen av denne typen høyytelseskompositter starter i verden. Termoplastiske kompositter refererer til termoplastiske polymerer (slik som polyetylen (PE), polyamid (PA), polyfenylensulfid (PPS), polyether imid (PEI), polyer keton (PEKK) og polyether eter ketone (knep) som matriks. glassfiber, arylonfiber, etc.) som forsterkningsmaterialer.
Termoplastiske lipidbaserte kompositter inkluderer hovedsakelig lang fiberarmert granulær (LFT) kontinuerlig fiberarmert prepreg MT og glassfiberforsterket termoplastiske kompositter (CMT). I henhold til forskjellige brukskrav inkluderer harpiksmatrisen PPE-PAPRT, PELPCPES, PEEKPI, PA og annen termoplastisk ingeniørplast, og dimensjonen inkluderer alle mulige fibervarianter som glass tørr viskose arylfiber og borfiber. Med utviklingen av teknologien til termoplastisk harpiksmatrikskompositt og dens resirkulerbarhet, er utviklingen av denne typen sammensatte materiale raskere. Den termiske superkomponasjonen har stått for mer enn 30% av den totale mengden trematrise -komposittmateriale i utviklede land i Europa og Amerika.
Termoplastisk matrise
Termoplastisk matrise er et slags termoplastisk materiale, det har gode mekaniske egenskaper og varmebestandighet, kan brukes i fremstilling av forskjellige industrielle forsyninger. Termoplastisk matrise er preget av høy styrke, høy varmebestandighet og god korrosjonsmotstand.
For tiden er termoplastiske harpikser påført luftfartsfeltet hovedsakelig høye temperaturbestandig og høy ytelse harpiksmatrise, inkludert PEEK, PPS og PEI. Blant dem er amorf PEI mer utbredt i flystruktur enn semi-krystallinsk PPS og kikker med høy støpemperatur på grunn av den lavere prosesseringstemperaturen og prosesseringskostnadene.
Termoplastisk harpiks har bedre mekaniske egenskaper og kjemisk korrosjonsbestandighet, høyere tjenestetemperatur, høy spesifikk styrke og hardhet, utmerket bruddseighet og skadetoleranse, utmerket utmattelsesmotstand, kan støpes til kompleks geometrisk form og struktur, justerbar termisk ledning, resirkulering, god stabilitet i tøff miljø, gjentar molding, welding og reparasjonsegenskap.
Det sammensatte materialet sammensatt av termoplastisk harpiks og armeringsmateriale har holdbarhet, høy seighet, høy påvirkningsmotstand og skadetoleranse. Fiber Prepreg trenger ikke lenger å lagres ved lav temperatur, ubegrenset lagringsperiode for prepreg; Kort formingssyklus, sveising, høy produksjonseffektivitet, lett å reparere; Avfallet kan resirkuleres; Produktdesignfriheten er stor, kan gjøres til kompleks form, og danner tilpasningsevne og mange andre fordeler.
Forsterkende materiale
Egenskapene til termoplastiske kompositter avhenger ikke bare av egenskapene til harpiks og armert fiber, men også nært relatert til fiberarmeringsmodus. Fiberarmeringsmodus for termoplastiske kompositter inkluderer tre grunnleggende former: kort fiberarmering, lang fiberarmering og kontinuerlig fiberarmering.
Generelt sett er stiftforsterkede fibre 0,2 til 0,6 mm lange, og siden de fleste fibre er mindre enn 70μm i diameter, ser stiftfibre mer ut som pulver. Kort fiberarmert termoplast er generelt produsert ved å blande fibre i en smeltet termoplast. Fiberlengden og tilfeldig orientering i matrisen gjør det relativt enkelt å oppnå god fukting. Sammenlignet med lange fiber og kontinuerlige fiberforsterkede materialer, er korte fiberkompositter enklest å produsere med minimal forbedring i mekaniske egenskaper. Stiftfiberkompositter har en tendens til å bli støpt eller ekstrudert for å danne endelige komponenter fordi stiftfibre har mindre effekt på fluiditet.
Fiberlengden på lange fiberforsterkede kompositter er vanligvis omtrent 20 mm, noe som vanligvis tilberedes av kontinuerlig fiber som er fuktet i harpiks og kuttet i en viss lengde. Den vanlige prosessen som brukes er pultruderingsprosessen, som produseres ved å tegne en kontinuerlig roving blanding av fiber og termoplastisk harpiks gjennom en spesiell støpedy. For tiden kan de strukturelle egenskapene til lang fiberforsterket PEEK -termoplastisk kompositt nå mer enn 200MPa og modulen kan nå mer enn 20GPa ved FDM -utskrift, og egenskapene vil være bedre ved injeksjonsstøping.
Fibrene i kontinuerlige fiberforsterkede kompositter er "kontinuerlige" og varierer i lengde fra noen få meter til flere tusen meter. Kontinuerlige fiberkompositter gir vanligvis laminater, prepregs eller flettede stoffer osv. Dannet ved å impregnere de kontinuerlige fibrene med ønsket termoplastisk matrise.
Hva er egenskapene til fiberforsterkede kompositter
Fiberforsterket kompositt er laget av armerte fibermaterialer, for eksempel glassfiber, karbonfiber, aramidfiber og matriksmaterialer gjennom vikling, støping eller pultrusjonsstøpingsprosess. I henhold til de forskjellige forsterkningsmaterialene, kan vanlige fiberforsterkede kompositter deles inn i glassfiberarmert kompositt (GFRP), karbonfiberarmert kompositt (CFRP) og aramid fiberarmert kompositt (AFRP).
Fiberforsterkede kompositter har følgende egenskaper:
(1) høy spesifikk styrke og stor spesifikk modul;
(2) Materialegenskapene er designbare;
(3) God korrosjonsmotstand og holdbarhet;
(4) Koeffisienten for termisk ekspansjon er lik betong.
Disse egenskapene gjør at FRP -materialer kan imøtekomme behovene for utvikling av moderne strukturer til store spenn, ruvende, tung belastning, lys og høy styrke og arbeid under tøffe forhold, men også for å oppfylle kravene til utvikling av moderne konstruksjonsindustrialisering, så det er mer og mer brukt i en rekke sivile bygninger, broer, motorveier, hydrauliske strukturer og underjordiske strukturer.
Termoplastiske kompositter har gode utviklingsutsikter
I følge rapporten forventes det globale Thermoplastic Composites -markedet å nå 66,2 milliarder dollar innen 2030, med en sammensatt årlig vekstrate på 7,8% i prognoseperioden. Denne økningen kan tilskrives økende produktetterspørsel i luftfart og bilindustri og eksponentiell vekst i byggesektoren. Termoplastiske kompositter brukes i bygging av boligbygg, infrastruktur og vannforsyningsanlegg. Egenskaper som utmerket styrke, seighet og evnen til å bli resirkulert og omarbeidet gjør termoplastiske kompositter ideelle for å bygge applikasjoner.
Termoplastiske kompositter vil også bli brukt til å produsere lagringstanker, lette strukturer, vindusrammer, telefonstolper, rekkverk, rør, paneler og dører. Bilindustrien er et av de viktigste applikasjonsområdene. Produsenter fokuserer på å forbedre drivstoffeffektiviteten ved å erstatte metaller og stål med lette termoplastiske kompositter. Karbonfiber veier for eksempel en femtedel så mye som stål, så det hjelper til med å redusere den totale vekten på kjøretøyet. I følge EU -kommisjonen vil karbonutslippsmålet for biler bli hevet fra 130 gram per kilometer til 95 gram per kilometer innen 2024, noe som forventes å øke etterspørselen etter termoplastiske kompositter i bilindustrien.
Utsiktene til termoplastiske kompositter er enormt, og innenlandske produsenter investerer stort i forskning og utvikling. Vi håper at med felles innsats fra alle i fremtiden, kan innenlandsk sammensatt teknologi være i den internasjonale ledende posisjonen.
Post Time: Apr-21-2023