In onlangse jare was daar 'n vinnige ontwikkeling van veselversterktetermoplastiese samestellings met termoplastiese harse as matriks, en daar is wêreldwyd 'n toename in navorsing en ontwikkeling van hierdie hoëprestasie-komposiete. Termoplastiese samestellings is komposiete gemaak van termoplastiese polimere soos poliëtileen (PE), poliamied (PA), polifenileensulfied (PPS), poliëterimied (PEI), poliëterketoon (PEKK) en poliëter-eterketoon (PEEK) as matriks en verskeie kontinue/diskontinue vesels (bv. koolstofvesels, glasvesels, aramidevesels, ens.
Termoplastiese vet-gebaseerde komposiete is hoofsaaklik langveselversterkte termoplastiese (LFT), MT deurlopende vooraf geïmpregneerde bande en glasmatversterkte termoplastiese (CMT).
Volgens die gebruik van verskillende vereistes het die harsmatriks PPE.PAPRT, PELPCPES, PEEKPI, PA en ander termoplastiese ingenieursplastiek.
Termoplastiese matriks
Termoplastiese matriks is 'n soort termoplastiese materiaal met goeie meganiese eienskappe en hittebestandheid wat in 'n wye reeks industriële produkte gebruik kan word. Termoplastiese matriks het hoë sterkte, hittebestandheid en goeie korrosiebestandheid.
Die termoplastiese harse wat tans in lugvaarttoepassings gebruik word, is hoofsaaklik hoë-temperatuur, hoëprestasie harsmatrikse, insluitend PEEK, PPS en PEI, waarvan amorfe PEI meer algemeen in lugvaarttoepassings gebruik word as semi-kristallyne PPS en PEEK, waarvan amorfe PEI het meer toepassings in vliegtuigstrukture as semi-kristallyne PPS en hoë giettemperatuur PEEK as gevolg van sy laer verwerkingstemperatuur en verwerkingskoste.
Termoplastiese harse het beter meganiese eienskappe en chemiese weerstand, hoër dienstemperatuur, hoë spesifieke sterkte en hardheid, uitstekende breuktaaiheid en skadeverdraagsaamheid, uitstekende vermoeiingsweerstand, vermoë om komplekse geometrieë en strukture te vorm, verstelbare termiese geleidingsvermoë, herwinbaarheid, goeie stabiliteit in moeilike omgewings , herhaalbare gietwerk, en sweisbaarheid, ens.
Saamgestelde samestellings saamgestel uit termoplastiese hars en versterkingsmateriaal het baie voordele soos duursaamheid, hoë taaiheid, hoë impakweerstand en skadeverdraagsaamheid; vesel prepreg hoef nie weer by lae temperatuur gestoor te word nie, onbeperkte prepreg stoorperiode; kort gietsiklus, sweisbaar, hoë produktiwiteit, maklik om te herstel; afval kan herwin en hergebruik word; groot vryheid van produkontwerp, kan in komplekse vorms gemaak word, wye vormaanpasbaarheid, ens.
Versterkingsmateriaal
Oor die algemeen is die lengte van kortveselversterkte vesels 0,2 tot 0,6 mm, en aangesien die meeste vesels minder as 70 μm in deursnee is, lyk die kort vesels meer soos poeier. Kortveselversterkte termoplaste word oor die algemeen vervaardig deur vesels in gesmelte termoplastiek te meng. Die lengte en ewekansige oriëntasie van die vesels in die matriks maak dit relatief maklik om goeie benatting te bereik, en kortveselsamestellings is die maklikste om te vervaardig in vergelyking met lang en aaneenlopende veselversterkte materiale, maar met die minste verbetering in meganiese eienskappe. Kortveselsamestellings is geneig om in finale dele gevorm te word deur giet- of ekstrusiemetodes omdat die kort vesels minder invloed op vloei het.
Langveselversterkte komposiete is tipies ongeveer 20 mm in vesellengte en word gewoonlik voorberei deur gebruik te maak van aaneenlopende vesels wat met hars geïnfiltreer is en dan tot 'n sekere lengte gesny word. Die proses wat tipies gebruik word, is die pultrusie gietproses, waarin 'n aaneenlopende roving van 'n mengsel van vesels en termoplastiese hars vervaardig word deur die vesels deur 'n spesiale gietvorm te rek. Tans kan langveselversterkte PEEK termoplastiese samestellings strukturele eienskappe van meer as 200 MPa bereik deur FDM-drukwerk en modulus van meer as 20 GPa, met beter werkverrigting deur spuitgiet.
Die vesels in deurlopende veselversterkte komposiete is "aaneenlopend" en wissel in lengte van 'n paar meter tot 'n paar duisend meter. Deurlopende veselsamestellings is oor die algemeen beskikbaar as laminate, prepreg-bande of vlegsels, wat gevorm word deur die verlangde termoplastiese matriks met aaneenlopende vesels te bevrug.
Wat is die kenmerke van saamgestelde materiale wat met vesels versterk is?
Veselversterkte komposiete is samestellings wat gevorm word deur wikkel-, giet- of pultrusieprosesse van versterkende veselmateriale, soos glasvesel, koolstofvesel, aramidvesel, ens., en die matriksmateriaal. Volgens die verskillende versterkingsmateriale word die algemene veselversterkte komposiete verdeel in glasveselversterkte komposiete (GFRP), koolstofveselversterkte komposiete (CFRP) en aramidveselversterkte komposiete (AFRP).
As gevolg van die volgende eienskappe van veselversterkte komposiete:
(1) hoë sterkte en hoë modulus;
(2) ontwerpbaarheid van materiaal eienskappe;
(3) goeie korrosiebestandheid en duursaamheid;
(4) termiese uitsettingskoëffisiënt soortgelyk aan dié van beton.
Hierdie eienskappe maakFRP materiaalkan voldoen aan die behoeftes van moderne strukture tot groot span, toring, swaar vrag, ligte gewig en hoë sterkte, en werk onder moeilike omstandighede, en ook voldoen aan die vereistes van die ontwikkeling van moderne geïndustrialiseerde boukonstruksie, so dit word meer en meer algemeen gebruik in verskeie siviele geboue, brûe, snelweë, mariene, hidrouliese strukture en ondergrondse strukture.
Klik hiervir meer inligting oor saamgestelde materiale oorGRECHO veselglas
Postyd: 31-Mrt-2023
