Што такое тэрмапластычны кампазітны матэрыял?
У апошнія гады распрацоўка тэрмапластычных кампазітаў, узмоцненых валакна, на аснове тэрмапластычнай смалы хуткае, а даследаванне і распрацоўка такога кшталту высокапрадукцыйных кампазітаў пачынаюцца ў свеце. Тэрмапластычныя кампазіты адносяцца да тэрмапластычных палімераў (напрыклад, поліэтылен (ПЭ), поліамід (ПА), сульфід поліфенілен (PPS), поліэфір (PEI), поліэфір кетона (Pekk) і поліфіруючы эфірны кетон (PEEK), як матрыцы. Матрыкс. Кампаніяльныя матэрыялы, зробленыя з розных бесперапынных/незаконных, (такімі, якія падводзяцца ў бар (такія, як матрычныя матэрыялы, якія складаюцца з розных бесперапынных/незаконных, (такія, якія падводзяцца ў бар (такія, як матрычныя матэрыялы, якія складаюцца з розных бесперапынных/незаконных, якія ўваходзяць у бар (такія, як баршное, баршно (такія, як матрыцы. Валакно, шкляное валакно, арылонавы валакно і г.д.) у якасці арматурных матэрыялаў.
Тэрмапластычныя ліпідныя кампазіты ў асноўным ўключаюць у сябе з доўгімі валакна Granular (LFT) бесперапынныя валакна, узмоцненыя препрегам і шклянымі валакна, армаванымі тэрмапластычнымі кампазітамі (CMT). Згодна з рознымі патрабаваннямі выкарыстання, матрыца смалы ўключае PPE-PAPRT, PELPCPES, PEEKPI, PA і іншыя тэрмапластычныя інжынерныя пластмасы, а вымярэнне ўключае ўсе магчымыя гатункі валокнаў, такіх як шкляны сухі віскозны арылавы валакно і валакно бору. З развіццём тэхналогіі матрыцы Thermoplastic смалы і яго ўтылізацыі, развіццё гэтага віду кампазітнага матэрыялу хутчэй. Цеплавы суперкампт склаў больш за 30% ад агульнай колькасці кампазітных матэрыялаў матрыцы дрэў у развітых краінах Еўропы і Амерыкі.
Тэрмапластычная матрыца
Тэрмапластычная матрыца - гэта своеасаблівы тэрмапластычны матэрыял, ён валодае добрымі механічнымі ўласцівасцямі і цеплавым устойлівасцю, які можа быць выкарыстаны пры вытворчасці розных прамысловых матэрыялаў. Тэрмапластычная матрыца характарызуецца высокай трываласцю, высокай цеплавой устойлівасцю і добрай карозійнай устойлівасцю.
У цяперашні час тэрмапластычныя смалы, якія прымяняюцца да авіяцыйнага поля, у асноўным устойлівыя да высокай тэмпературы і матрыцы з высокай прадукцыйнасцю, уключаючы PEEK, PPS і PEI. Сярод іх аморфны PEI больш шырока выкарыстоўваецца ў структуры самалёта, чым паўкрышталічныя PPS і зазіраюць з высокай тэмпературай ліцця з-за зніжэння тэмпературы апрацоўкі і кошту апрацоўкі.
Тэрмапластычная смала валодае лепшымі механічнымі ўласцівасцямі і хімічнай устойлівасцю да карозіі, больш высокай тэмпературай абслугоўвання, высокай спецыфічнай трываласцю і цвёрдасцю, выдатнай трываласцю на разбурэнне і талерантнасцю да пашкоджанняў, выдатнай стомленасці ўстойлівасці, можа быць сфарміравана ў складаную геаметрычную форму і структуру, рэгуляваную цеплаправоднасць, утылізацыю, добрую стабільнасць у супернай умовах, паўторнай форме, характарыстыкі зварачнай і рамонту.
Кампазітны матэрыял, які складаецца з тэрмапластычнай смалы і армаванага матэрыялу, мае трываласць, высокую трываласць, высокую ўстойлівасць да ўздзеяння і талерантнасць да пашкоджанняў. Prepreg з валакна больш не трэба захоўваць пры нізкай тэмпературы, неабмежаваным перыядзе захоўвання прэпаратаў; Кароткі цыкл фарміравання, зварка, высокая эфектыўнасць вытворчасці, просты ў рамонце; Адходы можна перапрацаваць; Свабода дызайну прадукту вялікая, можа быць зроблена ў складаную форму, утвараючы адаптацыю і шмат іншых пераваг.
Умацавальны матэрыял
Уласцівасці тэрмапластычных кампазітаў залежаць не толькі ад уласцівасцей смалы і ўзмоцненага валакна, але і цесна звязаны з рэжымам арматуры валакна. Рэжым армаванага валакна тэрмапластычных кампазітаў ўключае тры асноўныя формы: кароткае армаванне валакна, доўгі армаванне валакна і армаванне бесперапыннага валакна.
Увогуле, асноўныя ўзмоцненыя валокны складаюць 0,2 да 0,6 мм, і паколькі большасць валокнаў дыяметрам менш за 70 мкм, асноўныя валокны больш падобныя на парашок. Кароткае ўзмоцненае валакна тэрмапластыкі звычайна вырабляюцца шляхам змешвання валокнаў у расплаўленую тэрмапластыку. Даўжыня валакна і выпадковая арыентацыя ў матрыцы робяць адносна лёгка дасягнуць добрага ўвільгатнення. У параўнанні з доўгімі валакна і падмацаванымі матэрыяламі, якія ўзмацняюцца валакна, кароткія кампазіты валокнаў прасцей за ўсё вырабляюць з мінімальным паляпшэннем механічных уласцівасцей. Кампазіты з асноўнымі валакна, як правіла, фармуюцца або экструдаваны, утвараючы канчатковыя кампаненты, таму што асноўныя валокны менш уплываюць на цякучасць.
Даўжыня валакна доўгіх армаваных валакна кампазітаў звычайна складае каля 20 мм, што звычайна рыхтуецца бесперапынным абалонінай, увілую ў смалу і выражаецца ў пэўную даўжыню. Агульным працэсам, які выкарыстоўваецца, з'яўляецца працэс пульфузіі, які ўтвараецца шляхам прыцягнення бесперапыннай ручкі з валакна і тэрмапластычнай смалы праз адмысловую ліццё. У цяперашні час структурныя ўласцівасці з доўгімі ўмацаванымі валакнамі тэрмапластычнага кампазіта могуць дасягнуць больш за 200 МПа, а модуль можа дасягнуць больш за 20GPA пры друку FDM, а ўласцівасці будуць лепш ліццёмі.
Валакна ў бесперапынных кампазітах, якія ўзмацняюцца валакна, з'яўляюцца "бесперапыннымі" і ў даўжыню вар'іруюцца ад некалькіх метраў да некалькіх тысяч метраў. Кампазіты для бесперапынных валокнаў звычайна забяспечваюць ламінаты, папярэдне, альбо плеценыя тканіны і г.д.
Якія характарыстыкі кампазітаў, узмоцненых валокнамі
Кампазіт, узмоцнены абалонінай, выраблены з узмоцненых валакна, такіх як шкляное валакно, вугляродныя валакна, араміднае валакно і матрычныя матэрыялы шляхам намоткі, ліцця або працэсу ліцця пульсу. Згодна з рознымі матэрыяламі арматуры, агульныя кампазіты, узмоцненыя валакна, можна падзяліць на кампазіты, узмоцнены шкляным валокнам (GFRP), кампазіту, узмоцненага вугляродным валокнам (CFRP) і ўзмоцненага кампазіта Aramid Wip (AFRP).
Кампазіты, узмоцненыя валакна, маюць наступныя характарыстыкі:
(1) высокая спецыфічная трываласць і вялікі спецыфічны модуль;
(2) матэрыяльныя ўласцівасці якасныя;
(3) добрая каразійная ўстойлівасць і даўгавечнасць;
(4) Каэфіцыент цеплавога пашырэння падобны на эфект бетону.
Гэтыя характарыстыкі ствараюць матэрыялы FRP могуць задаволіць патрэбы развіцця сучасных структур да вялікіх пралётаў, узвышанай, вялікай нагрузкі, лёгкай і высокай трываласці і працы ў жорсткіх умовах, а таксама для задавальнення патрабаванняў развіцця сучаснай будаўнічай індустрыялізацыі, таму яна ўсё больш і больш шырока выкарыстоўваецца ў розных грамадзянскіх будынках, мастоў, акіянах, акіянах, гідратэхнічных структурах і падпольных структурах.
Тэрмапластычныя кампазіты маюць вялікія перспектывы развіцця
Згодна з дакладам, сусветны рынак тэрмапластычных кампазітаў, як чакаецца, дасягне 66,2 млрд долараў ЗША да 2030 года, пры гэтым складаны гадавы рост складае 7,8% за прагнозны перыяд. Гэта павелічэнне можна аднесці да росту попыту на прадукцыю ў аэракасмічным і аўтамабільным сектарах і экспанентным росце ў будаўнічым сектары. Тэрмапластычныя кампазіты выкарыстоўваюцца пры будаўніцтве жылых будынкаў, інфраструктуры і водазабеспячэння. Такія ўласцівасці, як выдатная трываласць, трываласць і здольнасць перапрацаваць і перарабляць, робяць тэрмапластычныя кампазіты ідэальна падыходзіць для стварэння прыкладанняў.
Тэрмапластычныя кампазіты таксама будуць выкарыстоўвацца для вытворчасці рэзервуараў, лёгкіх канструкцый, аконных рамак, тэлефонных слупоў, парэнчаў, труб, панэляў і дзвярэй. Аўтамабільная прамысловасць - адна з ключавых абласцей прыкладання. Вытворцы засяроджваюцца на павышэнні эфектыўнасці паліва шляхам замены металаў і сталі лёгкімі тэрмапластычнымі кампазітамі. Напрыклад, вугляродныя валакна важыць адну пятую, як і сталь, таму дапамагае знізіць агульную вагу транспартнага сродку. Па дадзеных Еўрапейскай камісіі, да 2024 г. да 2024 года да 2024 года будзе павышана мэта выкідаў вугляроду для аўтамабіляў з 130 грамаў на кіламетр да 95 грамаў на кіламетр, што, як чакаецца, павялічыць попыт на тэрмапластычныя кампазіты ў вытворчай прамысловасці.
Перспектыва тэрмапластычных кампазітаў велізарная, а хатнія вытворцы ўкладваюць вялікія сродкі ў даследаванні і распрацоўкі. Мы спадзяемся, што пры сумесных намаганнях усіх у будучыні айчынная кампазітная тэхналогія можа апынуцца на міжнароднай вядучай пазіцыі.
Час пасля: красавік-21-2023