De siste årene har det vært en rivende utvikling av fiberarmerttermoplastiske kompositter med termoplastiske harpikser som matrise, og det er en økning i forskning og utvikling av disse høyytelseskomposittene over hele verden. Termoplastiske kompositter er kompositter laget av termoplastiske polymerer som polyetylen (PE), polyamid (PA), polyfenylensulfid (PPS), polyeterimid (PEI), polyeterketon (PEKK) og polyetereterketon (PEEK) som matrise og ulike kontinuerlige/diskontinuerlige fibre (f.eks. karbonfibre, glassfiber, aramidfibre, etc.
Termoplastiske fettbaserte kompositter er hovedsakelig langfiberarmert termoplast (LFT), MT kontinuerlige preimpregnerte bånd og glassmatteforsterket termoplast (CMT).
I henhold til bruken av forskjellige krav har harpiksmatrisen PPE.PAPRT, PELPCPES, PEEKPI, PA og annen termoplastisk ingeniørplast.
Termoplastisk matrise
Termoplastisk matrise er et slags termoplastisk materiale med gode mekaniske egenskaper og varmebestandighet som kan brukes i et bredt spekter av industrielle produkter. Termoplastisk matrise har høy styrke, varmebestandighet og god korrosjonsbestandighet.
De termoplastiske harpiksene som for tiden brukes i romfartsapplikasjoner er hovedsakelig høytemperatur, høyytelses harpiksmatriser, inkludert PEEK, PPS og PEI, hvorav amorf PEI er mer vanlig brukt i romfartsapplikasjoner enn semikrystallinsk PPS og PEEK, hvorav amorf PEI har flere bruksområder i flystrukturer enn semi-krystallinsk PPS og høy støpetemperatur PEEK på grunn av lavere prosesseringstemperatur og prosesseringskostnad.
Termoplastiske harpikser har bedre mekaniske egenskaper og kjemisk motstand, høyere brukstemperatur, høy spesifikk styrke og hardhet, utmerket bruddseighet og skadetoleranse, utmerket utmattingsbestandighet, evne til å forme komplekse geometrier og strukturer, justerbar termisk ledningsevne, resirkulerbarhet, god stabilitet i tøffe miljøer , repeterbar støping og sveisbarhet, etc.
Kompositter sammensatt av termoplastisk harpiks og forsterkende materiale har mange fordeler som holdbarhet, høy seighet, høy slagfasthet og skadetoleranse; fiber prepreg trenger ikke lagres ved lav temperatur igjen, ubegrenset prepreg lagringstid; kort støpesyklus, sveisbar, høy produktivitet, lett å reparere; skrap kan resirkuleres og gjenbrukes; stor frihet til produktdesign, kan gjøres til komplekse former, bred støpings tilpasningsevne, etc.
Forsterkende materiale
Vanligvis er lengden på kortfiberarmerte fibre 0,2 til 0,6 mm, og siden de fleste fibre er mindre enn 70 μm i diameter, ser de korte fibrene mer ut som pulver. Kortfiberarmerte termoplaster produseres vanligvis ved å blande fibre til smeltet termoplast. Lengden og tilfeldig orientering av fibrene i matrisen gjør det relativt enkelt å oppnå god fukting, og kortfiberkompositter er lettest å fremstille sammenlignet med lange og kontinuerlige fiberarmerte materialer, men med minst forbedring av mekaniske egenskaper. Kortfiberkompositter har en tendens til å formes til sluttdeler ved støping eller ekstruderingsmetoder fordi de korte fibrene har mindre innflytelse på flyten.
Langfiberforsterkede kompositter er typisk omtrent 20 mm i fiberlengde og fremstilles vanligvis ved bruk av kontinuerlige fibre infiltrert med harpiks og deretter kuttet til en viss lengde. Prosessen som vanligvis brukes, er pultruderingsstøpeprosessen, der en kontinuerlig roving av en blanding av fibre og termoplastisk harpiks produseres ved å strekke fibrene gjennom en spesiell støpeform. Foreløpig kan lange fiberforsterkede PEEK termoplastiske kompositter oppnå strukturelle egenskaper på mer enn 200 MPa gjennom FDM-utskrift og modul på mer enn 20 GPa, med bedre ytelse gjennom sprøytestøping.
Fibrene i kontinuerlige fiberarmerte kompositter er "kontinuerlige" og varierer i lengde fra noen få meter til flere tusen meter. Kontinuerlige fiberkompositter er generelt tilgjengelige som laminater, prepreg-tape eller fletter, dannet ved å impregnere den ønskede termoplastiske matrisen med kontinuerlige fibre.
Hva er egenskapene til komposittmaterialer forsterket med fibre?
Fiberforsterkede kompositter er kompositter dannet ved vikling, støping eller pultruderingsprosesser av forsterkende fibermaterialer, som glassfiber, karbonfiber, aramidfiber, etc., og matrisematerialet. I henhold til de forskjellige forsterkningsmaterialene er de vanlige fiberforsterkede komposittene delt inn i glassfiberforsterkede kompositter (GFRP), karbonfiberforsterkede kompositter (CFRP) og aramidfiberforsterkede kompositter (AFRP).
På grunn av følgende egenskaper til fiberforsterkede kompositter:
(1) høy styrke og høy modul;
(2) designbarhet av materialegenskaper;
(3) god korrosjonsbestandighet og holdbarhet;
(4) termisk utvidelseskoeffisient som ligner på betong.
Disse egenskapene gjørFRP materialerkan møte behovene til moderne strukturer til stort spenn, ruvende, tung belastning, lett vekt og høy styrke, og arbeide under tøffe forhold, og også møte kravene til utviklingen av moderne industrialisert bygningskonstruksjon, så det er mer og mer utbredt i ulike sivile bygninger, broer, motorveier, marine, hydrauliske strukturer og underjordiske strukturer.
Klikk herfor mer informasjon om komposittmaterialer omGRECHO Glassfiber
Innleggstid: 31. mars 2023
