I de senere år er der sket en rivende udvikling af fiberarmerettermoplastiske kompositter med termoplastiske harpikser som matrix, og der er en stigning i forskning og udvikling af disse højtydende kompositter på verdensplan. Termoplastiske kompositter er kompositter lavet af termoplastiske polymerer såsom polyethylen (PE), polyamid (PA), polyphenylensulfid (PPS), polyetherimid (PEI), polyetherketon (PEKK) og polyetheretherketon (PEEK) som matrix og forskellige kontinuerlige/diskontinuerlige fibre (f.eks. kulfibre, glasfibre, aramidfibre mv.
Termoplastiske fedtbaserede kompositter er hovedsageligt langfiberforstærket termoplast (LFT), MT kontinuerlige præimprægnerede tape og glasmåtteforstærket termoplast (CMT).
I henhold til brugen af forskellige krav har harpiksmatricen PPE.PAPRT, PELPCPES, PEEKPI, PA og anden termoplastisk ingeniørplast.
Termoplastisk matrix
Termoplastisk matrix er en slags termoplastisk materiale med gode mekaniske egenskaber og varmebestandighed, der kan bruges i en bred vifte af industrielle produkter. Termoplastisk matrix har høj styrke, varmebestandighed og god korrosionsbestandighed.
De termoplastiske harpikser, der i øjeblikket anvendes i rumfartsapplikationer, er hovedsageligt højtemperatur-, højtydende harpiksmatricer, inklusive PEEK, PPS og PEI, hvoraf amorf PEI er mere almindeligt anvendt i rumfartsapplikationer end semi-krystallinsk PPS og PEEK, hvoraf amorf PEI har flere anvendelser i flystrukturer end semi-krystallinsk PPS og høj støbetemperatur PEEK på grund af dens lavere forarbejdningstemperatur og forarbejdningsomkostninger.
Termoplastiske harpikser har bedre mekaniske egenskaber og kemisk resistens, højere driftstemperatur, høj specifik styrke og hårdhed, fremragende brudsejhed og skadestolerance, fremragende træthedsbestandighed, evne til at forme komplekse geometrier og strukturer, justerbar termisk ledningsevne, genanvendelighed, god stabilitet i barske miljøer , gentagelig støbning og svejsbarhed mv.
Kompositter sammensat af termoplastisk harpiks og forstærkende materiale har mange fordele såsom holdbarhed, høj sejhed, høj slagfasthed og skadestolerance; fiber prepreg behøver ikke at blive opbevaret ved lav temperatur igen, ubegrænset prepreg opbevaringsperiode; kort støbecyklus, svejsbar, høj produktivitet, let at reparere; skrot kan genbruges og genbruges; stor frihed til produktdesign, kan laves i komplekse former, bred støbningstilpasning osv.
Forstærkende materiale
Generelt er længden af korte fiberforstærkede fibre 0,2 til 0,6 mm, og da de fleste fibre er mindre end 70 μm i diameter, så ligner de korte fibre mere pulver. Kortfiberforstærket termoplast fremstilles generelt ved at blande fibre i smeltet termoplast. Længden og den tilfældige orientering af fibrene i matrixen gør det relativt nemt at opnå god befugtning, og kortfiberkompositter er de nemmeste at fremstille sammenlignet med lange og kontinuerlige fiberarmerede materialer, men med den mindste forbedring af mekaniske egenskaber. Kortfiberkompositter har en tendens til at blive formet til endelige dele ved støbning eller ekstruderingsmetoder, fordi de korte fibre har mindre indflydelse på flowet.
Langfiberforstærkede kompositter er typisk omkring 20 mm i fiberlængde og fremstilles sædvanligvis under anvendelse af kontinuerlige fibre infiltreret med harpiks og derefter skåret til en vis længde. Den typisk anvendte proces er pultrusionsstøbningsprocessen, hvor en kontinuerlig forgarn af en blanding af fibre og termoplastisk harpiks fremstilles ved at strække fibrene gennem en speciel støbeform. I øjeblikket kan lange fiberforstærkede PEEK termoplastiske kompositter opnå strukturelle egenskaber på mere end 200 MPa gennem FDM-udskrivning og modul på mere end 20 GPa, med bedre ydeevne gennem sprøjtestøbning.
Fibrene i kontinuerlige fiberforstærkede kompositter er "kontinuerlige" og varierer i længde fra få meter til flere tusinde meter. Kontinuerlige fiberkompositter er generelt tilgængelige som laminater, prepreg-tape eller fletninger, dannet ved at imprægnere den ønskede termoplastiske matrix med kontinuerlige fibre.
Hvad er egenskaberne ved kompositmaterialer forstærket med fibre?
Fiberforstærkede kompositter er kompositter dannet ved vikling, støbning eller pultruderingsprocesser af forstærkende fibermaterialer, såsom glasfiber, kulfiber, aramidfiber osv., og matrixmaterialet. Ifølge de forskellige forstærkningsmaterialer er de almindelige fiberforstærkede kompositter opdelt i glasfiberforstærkede kompositter (GFRP), kulfiberforstærkede kompositter (CFRP) og aramidfiberforstærkede kompositter (AFRP).
På grund af følgende egenskaber ved fiberforstærkede kompositter:
(1) høj styrke og højt modul;
(2) designbarhed af materialeegenskaber;
(3) god korrosionsbestandighed og holdbarhed;
(4) termisk udvidelseskoefficient svarende til betonens.
Disse egenskaber gørFRP materialerkan opfylde behovene i moderne strukturer til stor spændvidde, tårnhøje, tung belastning, let vægt og høj styrke, og arbejde under barske forhold, og også opfylde kravene til udvikling af moderne industrialiseret bygningskonstruktion, så det er mere og mere udbredt i forskellige civile bygninger, broer, motorveje, marine, hydrauliske strukturer og underjordiske strukturer.
Klik herfor mere information om kompositmaterialer omGRECHO glasfiber
Indlægstid: 31. marts 2023
