Què és el material compost termoplàstic?
En els darrers anys, el desenvolupament de compostos termoplàstics reforçats amb fibra basats en resina termoplàstica és ràpid i la investigació i desenvolupament d’aquest tipus de compostos d’alt rendiment comença al món. Els compostos termoplàstics es refereixen a polímers termoplàstics (com el polietilè (PE), la poliamida (PA), el polifenilè sulfur (PPS), la poliether imide (PEI), la poliether cetona (PEKK) i la polietera cetona èter (peek) com a materials composits fetes de diverses fibres contínues/discontinues (com ara fibres de vidre, vidres, vidres, vidres, vidres, vidres, vidres, vidres, vidres (tais de fibra de cotxe (com ara fibres de discontinues (talls de discontinues (talls de discontinu, vidre (talla de vidre (tal Fibra, fibra d’ariló, etc.) com a materials de reforç.
Els compostos basats en lípids termoplàstics inclouen principalment els compostos granulars de fibra reforçada de fibra llarga (LFT) de fibra contínua i compostos termoplàstics reforçats amb fibra de vidre (CMT). Segons diferents requisits d’ús, la matriu de resina inclou PPE-PAPRT, PELPCPES, PEEKPI, PA i altres plàstics d’enginyeria termoplàstica, i la dimensió inclou totes les varietats possibles de fibra com ara fibra de viscosa seca de vidre i fibra de bor. Amb el desenvolupament de la tecnologia de la matriu de resina termoplàstica composta i la seva reciclabilitat, el desenvolupament d’aquest tipus de material compost és més ràpid. El supercompunt tèrmic ha representat més del 30% de la quantitat total de material compost de matriu arbre als països desenvolupats a Europa i Amèrica.
Matriu termoplàstica
La matriu termoplàstica és una mena de material termoplàstic, té bones propietats mecàniques i resistència a la calor, es pot utilitzar en la fabricació de diversos subministraments industrials. La matriu termoplàstica es caracteritza per una gran resistència, una gran resistència a la calor i una bona resistència a la corrosió.
Actualment, les resines termoplàstiques aplicades al camp de l'aviació són principalment una matriu de resina resistent a la temperatura i de gran rendiment, incloses les PEEK, PPS i PEI. Entre ells, la PEI amorfa s’utilitza més àmpliament en l’estructura d’avions que els PP semi-cristal·lins i pegen amb una alta temperatura de modelat a causa de la seva menor temperatura de processament i el seu cost de processament.
La resina termoplàstica té millors propietats mecàniques i resistència a la corrosió química, temperatura del servei més elevada, alta resistència i duresa específiques, una excel·lent duresa de la fractura i tolerància de danys, una excel·lent resistència a la fatiga, es poden modelar en forma i estructura geomètriques complexes, conductivitat tèrmica regulable, reciclabilitat, bona estabilitat en un entorn dur, motllura repetible, soldadura i reparació.
El material compost compost per resina termoplàstica i material de reforç té durabilitat, gran duresa, gran resistència a l’impacte i tolerància als danys. El prepreg de fibra ja no s'ha d'emmagatzemar a baixa temperatura, un període d'emmagatzematge prepreg il·limitat; Cicle de formació curta, soldadura, alta eficiència de producció, fàcil de reparar; Els residus es poden reciclar; La llibertat del disseny del producte és gran, es pot convertir en forma complexa, formant una adaptabilitat i molts altres avantatges.
Material de reforç
Les propietats dels compostos termoplàstics no només depenen de les propietats de la resina i de la fibra reforçada, sinó que també es relacionen estretament amb el mode de reforç de fibra. El mode de reforç de fibra dels compostos termoplàstics inclou tres formes bàsiques: reforç de fibra curta, reforç llarg de fibra i reforç continu de fibra.
En general, les fibres reforçades amb grapats són de 0,2 a 0,6 mm de llarg, i com que la majoria de les fibres tenen menys de 70 μm de diàmetre, les fibres de grapats semblen més en pols. Els termoplàstics reforçats per fibra curta es fabriquen generalment barrejant fibres en un termoplàstic fos. La longitud de la fibra i l’orientació aleatòria a la matriu fan que sigui relativament fàcil aconseguir una bona humectació. En comparació amb els materials reforçats de fibra i fibra contínua, els compostos de fibra curta són més fàcils de fabricar amb una millora mínima de les propietats mecàniques. Els compostos de fibra bàsica solen ser modelada o extrus per formar components finals perquè les fibres de grapats tenen menys efecte sobre la fluïdesa.
La longitud de la fibra dels compostos reforçats de fibra és generalment d’uns 20 mm, que normalment es preparen per fibra contínua s’amaga a la resina i es talla en una certa longitud. El procés comú utilitzat és el procés de pultrusió, que es produeix dibuixant una barreja contínua de fibra i resina termoplàstica mitjançant una matriu especial de modelat. Actualment, les propietats estructurals del compost termoplàstic peek reforçat de fibra llarga poden arribar a més de 200MPa i el mòdul pot arribar a més de 20gpa mitjançant impressió FDM i les propietats seran millors mitjançant modelat per injecció.
Les fibres en compostos reforçats amb fibra contínua són "contínues" i varien de longitud des de pocs metres fins a diversos milers de metres. Els compostos de fibra contínues generalment proporcionen laminats, prepregs o teles trenades, etc., formades per impregnar les fibres contínues amb la matriu termoplàstica desitjada.
Quines són les característiques dels compostos reforçats amb fibra
El compost reforçat de fibra està fabricat en materials de fibra reforçada, com ara fibra de vidre, fibra de carboni, fibra d’aramida i materials de matriu mitjançant un procés de bobinatge, modelat o pultrusió. Segons els diferents materials de reforç, els compostos reforçats de fibra comuns es poden dividir en compostos reforçats amb fibra de vidre (GFRP), compostos reforçats amb fibra de carboni (CFRP) i compostos reforçats amb fibra aramida (AFRP).
Els compostos reforçats amb fibra tenen les següents característiques:
(1) Alta força específica i gran mòdul específic;
(2) Les propietats del material són dissenyables;
(3) bona resistència a la corrosió i durabilitat;
(4) El coeficient d'expansió tèrmica és similar al del formigó.
Aquestes característiques fan que els materials FRP puguin satisfer les necessitats del desenvolupament d’estructures modernes fins a una gran extensió, la càrrega pesada, la lleugera i la força alta i el treball en condicions dures, però també per satisfer els requisits del desenvolupament de la industrialització de la construcció moderna, de manera que s’utilitza cada cop més àmpliament en diverses edificis civils, ponts, carreteres, oceans, estructures hidràuliques i estructures subterrànies i altres camps.
Els compostos termoplàstics tenen grans perspectives de desenvolupament
Segons l'informe, s'espera que el mercat global de compostos termoplàstics arribi als 66.200 milions de dòlars americans el 2030, amb una taxa de creixement anual composta del 7,8% durant el període previst. Aquest augment es pot atribuir a la creixent demanda de productes en els sectors aeroespacials i automobilístics i al creixement exponencial del sector de la construcció. Els compostos termoplàstics s’utilitzen en la construcció d’edificis residencials, infraestructures i instal·lacions de subministrament d’aigua. Propietats com una excel·lent força, duresa i la capacitat de reciclar i remodelar fan que els compostos termoplàstics siguin ideals per a la creació d'aplicacions.
Els compostos termoplàstics també s’utilitzaran per produir dipòsits d’emmagatzematge, estructures lleugeres, marcs de finestres, pals telefònics, baranes, canonades, panells i portes. La indústria de l’automoció és una de les àrees d’aplicació clau. Els fabricants es centren en millorar l’eficiència del combustible substituint els metalls i l’acer per compostos termoplàstics lleugers. La fibra de carboni, per exemple, pesa una cinquena part com l’acer, de manera que ajuda a reduir el pes global del vehicle. Segons la Comissió Europea, l’objectiu d’emissions d’emissió de carboni dels cotxes s’elevarà de 130 grams per quilòmetre a 95 grams per quilòmetre el 2024, que s’espera que augmenti la demanda de compostos termoplàstics a la indústria de la fabricació d’automòbils.
La perspectiva dels compostos termoplàstics és enorme i els fabricants domèstics inverteixen molt en investigació i desenvolupament. Esperem que amb els esforços conjunts de tothom en el futur, la tecnologia composta domèstica pugui estar en la posició internacional.
Hora de publicació: 21 d'abril de 2013