De senaste åren har det skett en snabb utveckling av fiberarmeradtermoplastiska kompositer med termoplastiska hartser som matris, och det finns en ökning av forskning och utveckling av dessa högpresterande kompositer över hela världen. Termoplastiska kompositer är kompositer gjorda av termoplastiska polymerer såsom polyeten (PE), polyamid (PA), polyfenylensulfid (PPS), polyeterimid (PEI), polyeterketon (PEKK) och polyeter-eterketon (PEEK) som matris och olika kontinuerliga/diskontinuerliga fibrer (t.ex. kolfibrer, glasfibrer, aramidfibrer, etc.
Termoplastiska fettbaserade kompositer är främst långfiberförstärkta termoplaster (LFT), MT kontinuerliga förimpregnerade tejper och glasmattförstärkta termoplaster (CMT).
Enligt användningen av olika krav har hartsmatrisen PPE.PAPRT, PELPCPES, PEEKPI, PA och andra termoplastiska tekniska plaster.
Termoplastisk matris
Termoplastisk matris är ett slags termoplastmaterial med goda mekaniska egenskaper och värmebeständighet som kan användas i ett brett utbud av industriprodukter. Termoplastisk matris har hög hållfasthet, värmebeständighet och god korrosionsbeständighet.
De termoplastiska hartser som för närvarande används i rymdtillämpningar är huvudsakligen högtemperatur-, högpresterande hartsmatriser, inklusive PEEK, PPS och PEI, av vilka amorf PEI används vanligare i rymdtillämpningar än semikristallin PPS och PEEK, varav amorf PEI har fler tillämpningar i flygplansstrukturer än halvkristallin PPS och hög formningstemperatur PEEK på grund av dess lägre bearbetningstemperatur och bearbetningskostnad.
Termoplastiska hartser har bättre mekaniska egenskaper och kemisk beständighet, högre driftstemperatur, hög specifik hållfasthet och hårdhet, utmärkt brottseghet och skadetolerans, utmärkt utmattningsbeständighet, förmåga att forma komplexa geometrier och strukturer, justerbar värmeledningsförmåga, återvinningsbarhet, god stabilitet i tuffa miljöer , repeterbar formning och svetsbarhet, etc.
Kompositer sammansatt av termoplastiskt harts och förstärkningsmaterial har många fördelar såsom hållbarhet, hög seghet, hög slaghållfasthet och skadetolerans; fiberprepreg behöver inte förvaras vid låg temperatur igen, obegränsad prepreg-lagringstid; kort formningscykel, svetsbar, hög produktivitet, lätt att reparera; skrot kan återvinnas och återanvändas; stor frihet för produktdesign, kan göras till komplexa former, bred formningsanpassning, etc.
Förstärkande material
I allmänhet är längden på kortfiberförstärkta fibrer 0,2 till 0,6 mm, och eftersom de flesta fibrer är mindre än 70 μm i diameter, så ser de korta fibrerna mer ut som pulver. Kortfiberarmerade termoplaster tillverkas i allmänhet genom att blanda fibrer i smält termoplast. Längden och den slumpmässiga orienteringen av fibrerna i matrisen gör det relativt enkelt att uppnå god vätning, och kortfiberkompositer är lättast att tillverka jämfört med långa och kontinuerliga fiberarmerade material, men med minsta förbättring av mekaniska egenskaper. Kortfiberkompositer tenderar att formas till slutliga delar genom formning eller extruderingsmetoder eftersom de korta fibrerna har mindre inflytande på flödet.
Långfiberförstärkta kompositer är typiskt cirka 20 mm i fiberlängd och framställs vanligtvis med användning av kontinuerliga fibrer infiltrerade med harts och sedan skärs till en viss längd. Processen som vanligtvis används är pultrusionsformningsprocessen, i vilken en kontinuerlig roving av en blandning av fibrer och termoplastiskt harts framställs genom att sträcka fibrerna genom en speciell gjutform. För närvarande kan långfiberförstärkta PEEK termoplastkompositer uppnå strukturella egenskaper på mer än 200 MPa genom FDM-utskrift och modul på mer än 20 GPa, med bättre prestanda genom formsprutning.
Fibrerna i kontinuerliga fiberförstärkta kompositer är "kontinuerliga" och varierar i längd från några meter till flera tusen meter. Kontinuerliga fiberkompositer är i allmänhet tillgängliga som laminat, prepreg-tejper eller flätor, bildade genom impregnering av den önskade termoplastmatrisen med kontinuerliga fibrer.
Vilka egenskaper har kompositmaterial förstärkta med fibrer?
Fiberförstärkta kompositer är kompositer som bildas genom lindnings-, gjutnings- eller pultrusionsprocesser av förstärkande fibermaterial, såsom glasfiber, kolfiber, aramidfiber, etc., och matrismaterialet. Enligt de olika förstärkningsmaterialen delas de vanliga fiberförstärkta kompositerna in i glasfiberarmerade kompositer (GFRP), kolfiberarmerade kompositer (CFRP) och aramidfiberarmerade kompositer (AFRP).
På grund av följande egenskaper hos fiberförstärkta kompositer:
(1) hög hållfasthet och hög modul;
(2) designbarhet av materialegenskaper;
(3) god korrosionsbeständighet och hållbarhet;
(4) termisk expansionskoefficient liknande den för betong.
Dessa egenskaper görFRP materialkan möta behoven hos moderna strukturer till stor spännvidd, höga, tung belastning, lätt vikt och hög hållfasthet, och arbeta under tuffa förhållanden, och även uppfylla kraven för utvecklingen av modern industrialiserad byggnadskonstruktion, så det används mer och mer allmänt i olika civila byggnader, broar, motorvägar, marina, hydrauliska strukturer och underjordiska strukturer.
Klicka härför mer information om kompositmaterial omGRECHO glasfiber
Posttid: Mar-31-2023
