Kas ir termoplastiskais salikts materiāls?
Pēdējos gados notiek ar šķiedru pastiprinātu termoplastisko kompozītu attīstību, kas balstīta uz termoplastiskiem sveķiem, un pasaulē sākas šāda veida augstas veiktspējas kompozītu izpēte un attīstība. Termoplastiskie kompozīti attiecas uz termoplastiskiem polimēriem (piemēram, polietilēn (PE), poliamīdu (PA), polifenilēn sulfīdu (PPS), polieter imīdu (PEI), poliētera ketonu (pekk) un poliētera ētera ketonu (peek) kā matricu. Kompozītmateriāli, kas izgatavoti no dažādiem nepārtrauktiem fiberiem utt. pastiprināšanas materiāli.
Termoplastiski lipīdu bāzes kompozītmateriāli galvenokārt ietver ar garu šķiedru pastiprinātu granulu (LFT) nepārtrauktu šķiedru pastiprinātu prepregmt un stikla šķiedru pastiprinātu termoplastisko kompozītu (CMT). Saskaņā ar dažādām lietošanas prasībām sveķu matricā ietilpst PPE-PAPRT, PELPCPES, PEEKPI, PA un citas termoplastiskas inženierijas plastmasas, un dimensijā ietilpst visas iespējamās šķiedras šķirnes, piemēram, stikla sausā viskozes arilcistru šķiedru un bora šķiedra. Izstrādājot termoplastisko sveķu matricas kompozīta tehnoloģiju un tās pārstrādājamību, šāda veida kompozītmateriāla attīstība ir ātrāka. Termiskais superkomponds ir veidojis vairāk nekā 30% no kopējā koku matricas kompozītmateriālu daudzuma attīstītajās valstīs Eiropā un Amerikā.
Termoplastiska matrica
Termoplastiskā matrica ir sava veida termoplastiska materiāla, tai ir labas mehāniskas īpašības un siltuma izturība, to var izmantot dažādu rūpniecisko piederumu ražošanā. Termoplastisko matricu raksturo augsta izturība, augsta karstuma izturība un laba izturība pret koroziju.
Pašlaik aviācijas laukam uzklāti termoplastiskie sveķi galvenokārt ir izturīgi augstā temperatūrā un augstas veiktspējas sveķu matrica, ieskaitot PEEK, PPS un PEI. Starp tiem amorfu PEI plašāk izmanto gaisa kuģu struktūrā nekā daļēji kristāliski PP un palūrē ar augstu veidņu temperatūru, jo ir zemāka apstrādes temperatūra un apstrādes izmaksas.
Termoplastiskajiem sveķiem ir labākas mehāniskās īpašības un ķīmiskā korozijas izturība, augstāka servisa temperatūra, augsta specifiska izturība un cietība, lieliska izturība pret lūzumu un bojājumu toleranci, lielisku izturību pret nogurumu, var veidot sarežģītā ģeometriskā formā un struktūrā, regulējamā termiskā vadītspēja, pārstrādājamība, laba stabilitāte skarbā vidē, atkārtojamā veidnē, metināšanas un labošanas raksturlielumā.
Kompozītajam materiālam, kas sastāv no termoplastiskiem sveķiem un armatūras materiāliem, ir izturība, augsta izturība, augsta trieciena pretestība un bojājuma tolerance. Šķiedru prepreg vairs nav jāuzglabā zemā temperatūrā, neierobežots prepreg uzglabāšanas periods; Īsa formēšanas cikls, metināšana, augsta ražošanas efektivitāte, viegli remontējama; Atkritumus var pārstrādāt; Produkta dizaina brīvība ir liela, to var padarīt sarežģītā formā, veidojot pielāgošanās spēju un daudzas citas priekšrocības.
Pastiprinošs materiāls
Termoplastisko kompozītu īpašības ir atkarīgas ne tikai no sveķu un pastiprinātās šķiedras īpašībām, bet arī cieši saistītas ar šķiedru pastiprināšanas režīmu. Termoplastisko kompozītu šķiedru pastiprināšanas režīms ietver trīs pamata formas: īsu šķiedru pastiprināšanu, garu šķiedru pastiprināšanu un nepārtrauktu šķiedru pastiprināšanu.
Parasti ar skavu pastiprinātām šķiedrām ir 0,2 līdz 0,6 mm garas, un, tā kā vairums šķiedru ir mazāka par 70 μm diametru, skavu šķiedras izskatās vairāk kā pulveris. Īsas šķiedras pastiprinātas termoplastmasas parasti ražo, sajaucot šķiedras izkausētā termoplastiskā. Šķiedru garums un nejauša orientācija matricā padara to salīdzinoši viegli sasniegt labu mitrināšanu. Salīdzinot ar garu šķiedru un nepārtrauktām šķiedrvielām pastiprinātiem materiāliem, īsas šķiedras kompozītus ir visvieglāk ražot ar minimālu mehānisko īpašību uzlabošanos. Skavu šķiedru kompozītus mēdz veidot vai izspiest, veidojot galīgās sastāvdaļas, jo skavu šķiedrām ir mazāka ietekme uz plūstamību.
Ar garu šķiedru pastiprinātu kompozītu šķiedru garumu parasti ir apmēram 20 mm, ko parasti pagatavo nepārtraukta šķiedra, kas samitrināta sveķos un sagriež noteiktā garumā. Izmantotais kopējais process ir pultrūzijas process, kas tiek ražots, caur īpašu veidņu diešanu ar nepārtrauktu šķiedru un termoplastisko sveķu maisījumu. Pašlaik garu šķiedru pastiprināta PEEK termoplastiskā kompozītmateriāla strukturālās īpašības var sasniegt vairāk nekā 200MPA, un modulis var sasniegt vairāk nekā 20GPA, izmantojot FDM drukāšanu, un īpašības būs labākas ar iesmidzināšanas veidošanu.
Šķiedras nepārtrauktā šķiedru pastiprinātā kompozītā ir “nepārtraukta” un dažu metru līdz vairākiem tūkstošiem metru garumā atšķiras. Nepārtrauktas šķiedru kompozītmateriāli parasti nodrošina laminātus, prepregus vai pītus audumus utt., Kas veidojas, piesūcinot nepārtrauktās šķiedras ar vēlamo termoplastisko matricu.
Kādas ir šķiedru pastiprinātu kompozītu īpašības
Ar šķiedru pastiprinātu kompozītu ir izgatavots no pastiprinātiem šķiedras materiāliem, piemēram, stikla šķiedras, oglekļa šķiedras, aramīdu šķiedras un matricas materiāliem, izmantojot tinumu, formēšanas vai pultrūzijas formēšanas procesu. Saskaņā ar dažādiem armatūras materiāliem, parastos šķiedrvielu pastiprinātus kompozītus var iedalīt stikla šķiedras pastiprinātā kompozītā (GFRP), ar oglekļa šķiedru pastiprinātu kompozītu (CFRP) un aramīdu šķiedru pastiprinātu kompozītu (AFRP).
Ar šķiedru pastiprinātiem kompozītiem ir šādas īpašības:
1) augsta specifiska stiprība un liels specifisks modulis;
(2) materiāla īpašības ir apzīmējamas;
(3) laba izturība pret koroziju un izturību;
(4) Termiskās izplešanās koeficients ir līdzīgs betonam.
Šīs īpašības padara FRP materiālus var apmierināt mūsdienu struktūru attīstības vajadzības uz lielu laidumu, straujo, smago slodzi, gaismu un augstu izturību un darbu skarbos apstākļos, kā arī lai atbilstu mūsdienu būvniecības industrializācijas attīstības prasībām, tāpēc tas arvien plašāk tiek izmantots dažādās civilās ēkās, tiltu, lielceļu, okeānu, hidraulisko struktūru un zemūdens struktūrās un citās plašās vietās.
Termoplastiskajiem kompozītiem ir lielas attīstības izredzes
Saskaņā ar ziņojumu paredzams, ka globālais termoplastisko kompozītu tirgus līdz 2030. gadam sasniegs 66,2 miljardus USD ar salikto gada pieauguma tempu 7,8% prognozes periodā. Šo pieaugumu var attiecināt uz pieaugošo produktu pieprasījumu aviācijas un kosmosa un automobiļu sektoros un eksponenciālu izaugsmi būvniecības nozarē. Termoplastiskie kompozīti tiek izmantoti dzīvojamo ēku, infrastruktūras un ūdens piegādes iekārtu celtniecībā. Īpašības, piemēram, lieliska izturība, izturība un spēja pārstrādāt un pārņemt, padara termoplastiskos kompozītus ideālas lietošanas veidošanai.
Termoplastiskie kompozīti tiks izmantoti arī, lai ražotu uzglabāšanas tvertnes, vieglas konstrukcijas, logu rāmji, telefona stabi, margas, caurules, paneļi un durvis. Automobiļu rūpniecība ir viena no galvenajām lietojumprogrammu jomām. Ražotāji koncentrējas uz degvielas patēriņa efektivitātes uzlabošanu, aizstājot metālus un tēraudu ar viegliem termoplastiskiem kompozītiem. Piemēram, oglekļa šķiedra sver vienu piektdaļu tikpat daudz kā tērauds, tāpēc tā palīdz samazināt transportlīdzekļa kopējo svaru. Saskaņā ar Eiropas Komisijas datiem, oglekļa emisijas vāciņa mērķi automašīnām tiks paaugstināts no 130 gramiem uz kilometru līdz 95 gramiem uz kilometru līdz 2024. gadam, kas, domājams, palielinās pieprasījumu pēc termoplastiskiem kompozītiem automobiļu ražošanas nozarē.
Termoplastisko kompozītu izredzes ir milzīgas, un vietējie ražotāji lielus ieguldījumus pētniecībā un attīstībā. Mēs ceram, ka ar kopīgiem centieniem nākotnē vietējie kompozītmateriālu tehnoloģija var būt starptautiskā vadošajā stāvoklī.
Pasta laiks: Apr-21-2023