Pēdējos gados ir notikusi strauja ar šķiedru pastiprināta attīstībatermoplastiskie kompozītmateriāli ar termoplastiskiem sveķiem kā matricu, un visā pasaulē pieaug šo augstas veiktspējas kompozītmateriālu izpēte un izstrāde. Termoplastiskie kompozītmateriāli ir kompozītmateriāli, kas izgatavoti no termoplastiskiem polimēriem, piemēram, polietilēna (PE), poliamīda (PA), polifenilēna sulfīda (PPS), poliēterimīda (PEI), poliētera ketona (PEKK) un poliētera ketona (PEEK) kā matricas un dažādiem nepārtrauktiem/pārtrauktiem. šķiedras (piemēram, oglekļa šķiedras, stikla šķiedras, aramīda šķiedras utt.
Termoplastiskās smērvielas kompozītmateriāli galvenokārt ir ar garo šķiedru pastiprinātu termoplastu (LFT), MT nepārtrauktu iepriekš impregnētu lentu un stikla paklāju pastiprinātu termoplastu (CMT).
Atbilstoši dažādu prasību izmantošanai sveķu matricā ir PPE.PAPRT, PELPCPES, PEEKPI, PA un citas termoplastiskas inženierplastmasas.
Termoplastiskā matrica
Termoplastiskā matrica ir termoplastisks materiāls ar labām mehāniskajām īpašībām un karstumizturību, ko var izmantot plašā rūpniecisko izstrādājumu klāstā. Termoplastiskajai matricai ir augsta izturība, karstumizturība un laba izturība pret koroziju.
Pašlaik kosmosa lietojumos izmantotie termoplastiskie sveķi galvenokārt ir augstas temperatūras augstas veiktspējas sveķu matricas, tostarp PEEK, PPS un PEI, no kuriem amorfo PEI biežāk izmanto kosmosa lietojumos nekā puskristāliskos PPS un PEEK, no kuriem amorfs PEI. ir vairāk pielietojumu gaisa kuģu konstrukcijās nekā puskristāliskajam PPS un augstajai formēšanas temperatūrai PEEK, jo ir zemāka apstrādes temperatūra un apstrādes izmaksas.
Termoplastiskajiem sveķiem ir labākas mehāniskās īpašības un ķīmiskā izturība, augstāka ekspluatācijas temperatūra, augsta īpatnējā izturība un cietība, lieliska izturība pret lūzumiem un bojājumiem, lieliska noguruma izturība, spēja veidot sarežģītas ģeometrijas un struktūras, regulējama siltumvadītspēja, pārstrādājamība, laba stabilitāte skarbos apstākļos. , atkārtojama formēšana un metināmība utt.
Kompozītmateriāli no termoplastiskiem sveķiem un armatūras materiālam ir daudz priekšrocību, piemēram, izturība, augsta stingrība, augsta triecienizturība un izturība pret bojājumiem; fiber prepreg nav atkārtoti jāuzglabā zemā temperatūrā, neierobežots prepreg uzglabāšanas laiks; īss formēšanas cikls, metināms, augsta produktivitāte, viegli remontējams; lūžņus var pārstrādāt un izmantot atkārtoti; liela produkta dizaina brīvība, to var izgatavot sarežģītās formās, plaša liešanas pielāgošanās spēja utt.
Pastiprinošs materiāls
Parasti īso šķiedru armēto šķiedru garums ir no 0,2 līdz 0,6 mm, un, tā kā lielākā daļa šķiedru ir mazākas par 70 μm, īsās šķiedras izskatās vairāk kā pulveris. Ar īsu šķiedru pastiprinātu termoplastu parasti ražo, sajaucot šķiedras izkausētā termoplastā. Šķiedru garums un nejaušā orientācija matricā ļauj salīdzinoši viegli panākt labu mitrināšanu, un īso šķiedru kompozītmateriālus ir visvieglāk izgatavot, salīdzinot ar materiāliem, kas pastiprināti ar garām un vienlaidu šķiedru, bet ar vismazāko mehānisko īpašību uzlabošanos. Īso šķiedru kompozītmateriālus mēdz veidot gala daļās ar formēšanas vai ekstrūzijas metodēm, jo īsām šķiedrām ir mazāka ietekme uz plūsmu.
Ar garu šķiedru pastiprināti kompozītmateriāli parasti ir aptuveni 20 mm šķiedru garumā, un tos parasti sagatavo, izmantojot nepārtrauktas šķiedras, kas infiltrētas ar sveķiem un pēc tam sagrieztas līdz noteiktam garumam. Parasti izmantotais process ir pultrūzijas formēšanas process, kurā tiek iegūta nepārtraukta šķiedru un termoplastisko sveķu maisījuma viršana, izstiepjot šķiedras caur īpašu formēšanas formu. Pašlaik ar garu šķiedru pastiprināti PEEK termoplastiskie kompozītmateriāli var sasniegt struktūras īpašības, kas pārsniedz 200 MPa, izmantojot FDM drukāšanu, un moduli, kas pārsniedz 20 GPa, ar labāku veiktspēju, izmantojot iesmidzināšanu.
Šķiedras vienlaidu šķiedru pastiprinātos kompozītmateriālos ir "nepārtrauktas" un to garums svārstās no dažiem metriem līdz vairākiem tūkstošiem metru. Vienlaidu šķiedru kompozītmateriāli parasti ir pieejami kā lamināti, prepreg lentes vai pinumi, kas izveidoti, piesūcinot vēlamo termoplastisko matricu ar nepārtrauktām šķiedrām.
Kādas ir ar šķiedrām pastiprinātu kompozītmateriālu īpašības?
Ar šķiedru pastiprināti kompozītmateriāli ir kompozītmateriāli, kas izveidoti ar stiegrojošo šķiedru materiālu, piemēram, stikla šķiedras, oglekļa šķiedras, aramīda šķiedras utt., un matricas materiāla uztīšanas, formēšanas vai pultrūzijas procesiem. Atbilstoši dažādiem armatūras materiāliem parastos ar šķiedru pastiprinātos kompozītmateriālus iedala stikla šķiedru pastiprinātos kompozītos (GFRP), oglekļa šķiedru pastiprinātos kompozītos (CFRP) un aramīda šķiedru pastiprinātos kompozītos (AFRP).
Sakarā ar šādām ar šķiedru pastiprinātu kompozītmateriālu īpašībām:
(1) augsta izturība un augsts modulis;
(2) materiāla īpašību nosakāmība;
(3) laba izturība pret koroziju un izturība;
(4) siltuma izplešanās koeficients, kas līdzīgs betonam.
Šīs īpašības padaraFRP materiālivar apmierināt modernu konstrukciju vajadzības pēc liela laiduma, smailas, lielas slodzes, viegla svara un augstas stiprības, kā arī strādāt skarbos apstākļos, kā arī atbilst mūsdienu rūpnieciski attīstīto ēku būvniecības attīstības prasībām, tāpēc to izmanto arvien plašāk. dažādās civilās ēkās, tiltos, lielceļos, jūras, hidrotehniskajās būvēs un pazemes būvēs.
Noklikšķiniet šeitlai iegūtu vairāk informācijas par kompozītmateriāliem parGRECHO stikla šķiedra
Izlikšanas laiks: 31.03.2023
