Apakah bahan komposit termoplastik?
Dalam tahun -tahun kebelakangan ini, perkembangan komposit termoplastik bertetulang serat berdasarkan resin termoplastik adalah pesat, dan penyelidikan dan pembangunan komposit prestasi tinggi seperti ini bermula di dunia. Komposit termoplastik merujuk kepada polimer termoplastik (seperti polietilena (PE), poliamida (PA), polyphenylene sulfida (PPS), polyether imide (PEI), polyether keton (PEKK) Serat kaca, serat arilon, dan lain -lain) sebagai bahan tetulang.
Komposit berasaskan lipid termoplastik terutamanya termasuk serat panjang serat bertetulang (LFT) serat berterusan prepreg MT dan komposit termoplastik bertetulang serat kaca (CMT). Mengikut keperluan penggunaan yang berbeza, matriks resin termasuk PPE-PAPRT, Pelpcpes, PeekPI, PA dan plastik kejuruteraan termoplastik yang lain, dan dimensi termasuk semua jenis serat yang mungkin seperti gentian aril viscose kaca dan serat boron. Dengan pembangunan teknologi komposit matriks resin termoplastik dan kitar semula, perkembangan bahan komposit jenis ini lebih cepat. Supercompound haba telah menyumbang lebih daripada 30% daripada jumlah bahan komposit matriks pokok di negara maju di Eropah dan Amerika.
Matriks termoplastik
Matriks termoplastik adalah sejenis bahan termoplastik, ia mempunyai sifat mekanikal yang baik dan rintangan haba, boleh digunakan dalam pembuatan pelbagai bekalan perindustrian. Matriks termoplastik dicirikan oleh kekuatan tinggi, rintangan haba yang tinggi dan rintangan kakisan yang baik.
Pada masa ini, resin termoplastik yang digunakan untuk medan penerbangan adalah matriks resin tahan suhu tinggi dan tinggi, termasuk PEEK, PPS dan PEI. Antaranya, PEI amorf lebih banyak digunakan dalam struktur pesawat daripada PPS separuh kristal dan mengintip dengan suhu pencetakan yang tinggi kerana suhu pemprosesan yang lebih rendah dan kos pemprosesannya.
Resin termoplastik mempunyai sifat mekanikal yang lebih baik dan rintangan kakisan kimia, suhu perkhidmatan yang lebih tinggi, kekuatan dan kekerasan yang tinggi, ketahanan patah yang sangat baik dan toleransi kerosakan, rintangan keletihan yang sangat baik, boleh dibentuk menjadi bentuk dan struktur geometri yang kompleks, kekonduksian terma laras, kitar semula, kestabilan yang baik dalam persekitaran yang berulang, edisi berulang dan pembaikan.
Bahan komposit yang terdiri daripada resin termoplastik dan bahan tetulang mempunyai ketahanan, ketahanan yang tinggi, rintangan impak yang tinggi dan toleransi kerosakan. Prepreg serat tidak lagi perlu disimpan pada suhu rendah, tempoh penyimpanan prepreg tanpa had; Kitaran pembentukan pendek, kimpalan, kecekapan pengeluaran yang tinggi, mudah dibaiki; Sisa boleh dikitar semula; Kebebasan reka bentuk produk adalah besar, boleh dijadikan bentuk yang kompleks, membentuk kebolehsuaian dan banyak kelebihan lain.
Bahan pengukuhan
Ciri -ciri komposit termoplastik bukan sahaja bergantung kepada sifat -sifat resin dan serat bertetulang, tetapi juga berkait rapat dengan mod tetulang gentian. Mod tetulang serat komposit termoplastik termasuk tiga bentuk asas: tetulang serat pendek, tetulang serat panjang dan tetulang serat berterusan.
Secara umum, serat bertetulang ruji adalah 0.2 hingga 0.6mm panjang, dan kerana kebanyakan serat kurang dari 70μm, serat ruji kelihatan lebih seperti serbuk. Thermoplastics bertetulang serat pendek biasanya dihasilkan dengan mencampurkan gentian ke dalam termoplastik cair. Panjang serat dan orientasi rawak dalam matriks menjadikannya agak mudah untuk mencapai pembasahan yang baik. Berbanding dengan serat panjang dan bahan bertetulang serat berterusan, komposit serat pendek adalah yang paling mudah untuk menghasilkan dengan peningkatan minimum dalam sifat mekanik. Komposit serat ruji cenderung dibentuk atau diekstrusi untuk membentuk komponen akhir kerana serat ruji kurang memberi kesan ke atas ketidakstabilan.
Panjang serat komposit bertetulang serat panjang pada umumnya kira -kira 20mm, yang biasanya disediakan oleh serat berterusan yang dibasahi ke dalam resin dan dipotong menjadi panjang tertentu. Proses biasa yang digunakan adalah proses pultrusion, yang dihasilkan dengan melukis campuran serat dan resin termoplastik yang berterusan melalui mati cetakan khas. Pada masa ini, sifat -sifat struktur komposit thermoplastic yang bertetulang serat panjang dapat mencapai lebih dari 200mpa dan modulus dapat mencapai lebih dari 20gpa dengan percetakan FDM, dan sifat -sifatnya akan lebih baik dengan pengacuan suntikan.
Serat dalam komposit bertetulang serat berterusan adalah "berterusan" dan bervariasi panjang dari beberapa meter hingga beberapa ribu meter. Komposit serat yang berterusan secara amnya menyediakan laminates, prepregs, atau kain braided, dan lain -lain, dibentuk dengan menggabungkan gentian berterusan dengan matriks termoplastik yang dikehendaki.
Apakah ciri-ciri komposit bertetulang gentian
Komposit bertetulang gentian diperbuat daripada bahan serat bertetulang, seperti serat kaca, serat karbon, serat aramid, dan bahan matriks melalui proses penggulungan, pengacuan atau pultrusion. Menurut bahan tetulang yang berbeza, komposit bertetulang serat biasa boleh dibahagikan kepada komposit bertetulang serat kaca (GFRP), komposit bertetulang serat karbon (CFRP) dan komposit bertetulang serat aramid (AFRP).
Komposit bertetulang serat mempunyai ciri -ciri berikut:
(1) kekuatan khusus yang tinggi dan modulus khusus yang besar;
(2) sifat bahan boleh direka bentuk;
(3) rintangan kakisan yang baik dan ketahanan;
(4) Pekali pengembangan terma adalah serupa dengan konkrit.
Ciri -ciri ini menjadikan bahan -bahan FRP dapat memenuhi keperluan perkembangan struktur moden untuk jangka panjang, menjulang tinggi, beban berat, cahaya dan kekuatan yang tinggi dan bekerja di bawah keadaan yang keras, tetapi juga untuk memenuhi keperluan pembangunan perindustrian pembinaan moden, jadi ia lebih banyak digunakan dalam pelbagai bangunan awam, jambatan, jalan raya, lautan, lautan,
Komposit termoplastik mempunyai prospek pembangunan yang hebat
Menurut laporan itu, pasaran Global Thermoplastic Composites dijangka mencapai US $ 66.2 bilion menjelang 2030, dengan kadar pertumbuhan tahunan kompaun sebanyak 7.8% dalam tempoh ramalan. Peningkatan ini boleh dikaitkan dengan peningkatan permintaan produk dalam sektor aeroangkasa dan automotif dan pertumbuhan eksponen dalam sektor pembinaan. Komposit termoplastik digunakan dalam pembinaan bangunan kediaman, infrastruktur dan kemudahan bekalan air. Ciri -ciri seperti kekuatan yang sangat baik, ketangguhan, dan keupayaan untuk dikitar semula dan diubahsuai menjadikan komposit termoplastik sesuai untuk membina aplikasi.
Komposit termoplastik juga akan digunakan untuk menghasilkan tangki simpanan, struktur ringan, bingkai tingkap, tiang telefon, pagar, paip, panel dan pintu. Industri automotif adalah salah satu bidang aplikasi utama. Pengilang memberi tumpuan kepada meningkatkan kecekapan bahan api dengan menggantikan logam dan keluli dengan komposit termoplastik ringan. Serat karbon, sebagai contoh, beratnya seperlima seperti keluli, jadi ia membantu mengurangkan berat keseluruhan kenderaan. Menurut Suruhanjaya Eropah, sasaran pelepasan karbon untuk kereta akan dinaikkan dari 130 gram per kilometer hingga 95 gram per kilometer menjelang 2024, yang dijangka meningkatkan permintaan untuk komposit termoplastik dalam industri pembuatan automotif.
Prospek komposit termoplastik adalah besar, dan pengeluar domestik melabur dalam penyelidikan dan pembangunan. Kami berharap dengan usaha bersama semua orang pada masa akan datang, teknologi komposit domestik boleh berada di kedudukan utama antarabangsa.
Masa Post: Apr-21-2023