Mi a hőre lágyuló kompozit anyag?
Az utóbbi években a hőre lágyuló gyantán alapuló rost -megerősített hőre lágyuló kompozitok fejlesztése gyors, és az ilyen típusú nagy teljesítményű kompozitok kutatása és fejlesztése a világon kezdődik. A hőre lágyuló kompozitok hőre lágyuló polimerekre (például polietilén (PE), poliamid (PA), polifenilén -szulfid (PPS), poliéter imid (PEI), poliéter -keton (PEKK) és polieter -éter -keton (PEEK), mint mátrix, stb. Poleter -keton (PEEK), különféle folyamatos/diszkontinus rostokból, amelyek különféle folyamatos/diszkontinus rostokból, mint például a szénszálas rostokból készülnek. megerősítő anyagok.
A hőre lágyuló lipid-alapú kompozitok elsősorban a hosszú rostos erősített szemcsés (LFT) folyamatos rost-megerősített prepreg MT-t és az üvegszál-megerősített hőre lágyuló kompozitokat (CMT) tartalmazzák. Különböző felhasználási követelmények szerint a gyanta mátrix magában foglalja a PPE-PAPRT-t, a PELPCPES-t, a PEEKPI-t, a PA-t és más hőre lágyuló műszaki műanyagokat, és a dimenzió tartalmazza az összes lehetséges rostfajtát, mint például az üveg száraz viszkózes arilszál és a bórszál. A hőre lágyuló gyanta mátrix kompozit technológiájának és újrahasznosíthatóságának fejlesztésével az ilyen típusú kompozit anyag kialakulása gyorsabb. A termikus szuperegység a fák mátrix kompozit anyagának több mint 30% -át tette ki Európában és Amerikában a fejlett országokban.
Hőre lágyuló mátrix
A hőre lágyuló mátrix egyfajta hőre lágyuló anyag, jó mechanikai tulajdonságokkal és hőállósággal, felhasználható különféle ipari kellékek gyártásához. A hőre lágyuló mátrixot nagy szilárdság, nagy hőállóság és jó korrózióállóság jellemzi.
Jelenleg a repülési területre alkalmazott hőre lágyuló gyanták elsősorban magas hőmérsékleten ellenálló és nagy teljesítményű gyantamátrix, beleértve a PEEK -t, a PPS -t és a PEI -t. Közülük az amorf PEI-t szélesebb körben használják a repülőgép szerkezetében, mint a félig kristályos PP-k, és az alacsonyabb formázási hőmérsékletű peek alacsonyabb feldolgozási hőmérséklete és feldolgozási költségei miatt.
A hőre lágyuló gyanta jobb mechanikai tulajdonságokkal és kémiai korrózióállósággal rendelkezik, magasabb szolgálati hőmérséklet, nagy specifikus szilárdság és keménység, kiváló töréskeménység és károsodási tolerancia, kiváló fáradtság ellenállás, komplex geometriai alakba és szerkezetbe, állítható hővezetőképességbe, újrahasznosítóságra, jó stabilitásra, megismételhető öntettel, hegesztési és javítási jellemzőkbe formálható.
A hőre lágyuló gyanta és a megerősítő anyagból álló kompozit anyag tartós, nagy keménység, nagy ütközéses ellenállás és károsodási tolerancia. A szálas prepreg -et már nem kell alacsony hőmérsékleten, korlátlan prepreg tárolási időszakban tárolni; Rövid formázási ciklus, hegesztés, nagy termelési hatékonyság, könnyen javítható; A hulladék újrahasznosítható; A terméktervezés szabadsága nagy, összetett formává alakítható, alkalmazkodóképességet és sok más előnyt képezve.
Megerősítő anyag
A hőre lágyuló kompozitok tulajdonságai nemcsak a gyanta és a megerősített rost tulajdonságaitól függnek, hanem szorosan kapcsolódnak a szál megerősítési módjához is. A hőre lágyuló kompozitok rostos megerősítési módja három alapvető formát tartalmaz: rövid rostos megerősítés, hosszú rostos megerősítés és folyamatos rost -megerősítés.
Általában véve a vágott megerősített szálak 0,2–0,6 mm hosszúak, és mivel a legtöbb rost átmérője kevesebb, mint 70 μm, a vágott rostok inkább pornak tűnnek. A rövid rost -megerősített hőre lágyuló műanyagokat általában úgy állítják elő, hogy a szálakat olvadt hőre lágyuló anyaggá keverik. A rosthossz és a véletlenszerű orientáció a mátrixban viszonylag egyszerűvé teszi a jó nedvesítés elérését. A hosszú rost- és folyamatos rost -megerősített anyagokhoz képest a rövid rostos kompozitokat a legkönnyebben gyárthatják, a mechanikai tulajdonságok minimális javulásával. A vágott rostos kompozitokat általában öntik vagy extrudálják, hogy végső alkatrészeket képezzenek, mivel a vágott rostok kevésbé hatnak a folyékonyságra.
A hosszú szálas megerősített kompozitok rosthossza általában körülbelül 20 mm, amelyet általában a gyantaig nedvesített és egy bizonyos hosszúságra vágnak. A szokásos eljárás a Pultrúziós folyamat, amelyet úgy állítanak elő, hogy a szál és a hőre lágyuló gyanta folyamatos roving keverékét egy speciális formázási szerszámon keresztül készítik. Jelenleg a hosszú szálas megerősített peek hőre lágyuló kompozit szerkezeti tulajdonságai több mint 200 mPa -t érhetnek el, és a modulus több mint 20 GPA -t érhet el FDM nyomtatás útján, és a tulajdonságok jobb lesz a fröccsöntéssel.
A folyamatos szálas megerősített kompozitokban a szálak „folyamatos” és hosszúak, néhány méterről több ezer méterre. A folyamatos rostkompozitok általában laminátumokat, prepregokat vagy fonott szöveteket biztosítanak, stb., A folyamatos szálak impregnálása a kívánt hőre lágyuló mátrixmal.
Melyek a rost-erősített kompozitok jellemzői
A szálas megerősített kompozit megerősített rostanyagokból, például üvegszálból, szénszálból, aramid rostból és mátrix anyagokból készül, kanyargós, öntési vagy pultrium -öntési folyamat révén. A különféle megerősítő anyagok szerint a szokásos szálas megerősített kompozitok fel lehet osztani az üvegszál -megerősített kompozitra (GFRP), a szénszálas megerősített kompozitra (CFRP) és az ARAMID rost megerősített kompozitra (AFRP).
A szálas megerősített kompozitok a következő tulajdonságokkal rendelkeznek:
(1) nagy specifikus szilárdság és nagy specifikus modulus;
(2) az anyagtulajdonságok megírhatók;
(3) jó korrózióállóság és tartósság;
(4) A hőtágulási együttható hasonló a betonhoz.
Ezek a jellemzők miatt az FRP anyagok kielégíthetik a modern szerkezetek fejlesztésének igényeit, a nagy span, a tornyosító, a nehéz terhelés, a fény és a nagy szilárdság, valamint a kemény körülmények között, valamint a modern építési iparosodás fejlesztésének követelményeinek való megfelelés igényeinek kielégítésére, tehát egyre inkább széles körben használják a polgári épületekben, hidakban, autópályákban, óceánokban, hidraulikus szerkezetekben és más mezőben.
A hőre lágyuló kompozitok nagy fejlesztési kilátásokkal rendelkeznek
A jelentés szerint a globális hőre lágyuló kompozitok piacának várhatóan 2030 -ra eléri a 66,2 milliárd dollárt, az éves növekedési ráta pedig az előrejelzési időszakban 7,8%. Ez a növekedés annak tulajdonítható, hogy a repülőgép- és autóiparban növekvő termékigény, valamint az építőipar exponenciális növekedése. A hőre lágyuló kompozitokat lakóépületek, infrastruktúra és vízellátó létesítmények építésében használják. Az olyan tulajdonságok, mint a kiváló szilárdság, a keménység, valamint az újrahasznosítás és az átdolgozás képessége, a hőre lágyuló kompozitok ideálisak az építési alkalmazásokhoz.
A hőre lágyuló kompozitokat tárolótartályok, könnyű szerkezetek, ablakkeretek, telefonoszlopok, korlátok, csövek, panelek és ajtók előállításához is használják. Az autóipar az egyik legfontosabb alkalmazási terület. A gyártók az üzemanyag -hatékonyság javítására összpontosítanak azáltal, hogy a fémeket és az acélt könnyű hőre lágyuló kompozitokkal cserélik. Például a szénszálas súlya egyötöde, mint az acél, így segít csökkenteni a jármű teljes súlyát. Az Európai Bizottság szerint az autók szén -dioxid -kibocsátási kupakának 130 gramm / kilométer / kilométerenként 2024 -re emelik, ami várhatóan növeli a hőre lágyuló kompozitok iránti keresletet az autóiparban.
A hőre lágyuló kompozitok kilátásai óriási, és a hazai gyártók erőteljesen fektetnek be a kutatásba és a fejlesztésbe. Reméljük, hogy a jövőben mindenki közös erőfeszítéseivel a hazai kompozit technológia lehet a nemzetközi vezető helyzetben.
A postai idő: április-21-2023