Nos últimos anos, houbo un rápido desenvolvemento de fibras reforzadascomposites termoplásticos con resinas termoplásticas como matriz, e hai un aumento da investigación e desenvolvemento destes compostos de alto rendemento en todo o mundo. Os compostos termoplásticos son compostos feitos de polímeros termoplásticos, como polietileno (PE), poliamida (PA), sulfuro de polifenileno (PPS), polieterimida (PEI), poliéter cetona (PEKK) e poliéter éter cetona (PEEK) como matriz e varios continuos/discontinuos. fibras (por exemplo, fibras de carbono, fibras de vidro, fibras de aramida, etc.
Os compostos a base de graxa termoplástica son principalmente termoplásticos reforzados con fibra longa (LFT), cintas preimpregnadas continuas MT e termoplásticos reforzados con estera de vidro (CMT).
Segundo o uso de diferentes requisitos, a matriz de resina ten PPE.PAPRT, PELPCPES, PEEKPI, PA e outros plásticos termoplásticos de enxeñería.
Matriz termoplástica
A matriz termoplástica é un tipo de material termoplástico con boas propiedades mecánicas e resistencia á calor que se pode usar nunha ampla gama de produtos industriais. A matriz termoplástica ten alta resistencia, resistencia á calor e boa resistencia á corrosión.
As resinas termoplásticas utilizadas actualmente en aplicacións aeroespaciais son principalmente matrices de resinas de alta temperatura e alto rendemento, incluíndo PEEK, PPS e PEI, das cales o PEI amorfo úsase máis habitualmente en aplicacións aeroespaciais que o PPS e o PEEK semicristalino, dos cales o PEI amorfo. ten máis aplicacións en estruturas de aeronaves que o PPS semicristalino e o PEEK de alta temperatura de moldaxe debido á súa menor temperatura de procesamento e custo de procesamento.
As resinas termoplásticas teñen mellores propiedades mecánicas e resistencia química, maior temperatura de servizo, alta resistencia e dureza específica, excelente resistencia á fractura e tolerancia ao dano, excelente resistencia á fatiga, capacidade de moldear xeometrías e estruturas complexas, condutividade térmica axustable, reciclabilidade, boa estabilidade en ambientes duros. , moldaxe repetible e soldabilidade, etc.
Compostos composto por resina termoplástica e material de reforzo teñen moitas vantaxes como durabilidade, alta tenacidade, alta resistencia ao impacto e tolerancia ao dano; O prepreg de fibra non necesita ser almacenado a baixa temperatura de novo, período de almacenamento ilimitado de prepreg; ciclo de moldaxe curto, soldable, alta produtividade, fácil de reparar; a chatarra pódese reciclar e reutilizar; gran liberdade de deseño do produto, pódese facer en formas complexas, gran adaptabilidade de moldaxe, etc.
Material de reforzo
Xeralmente, a lonxitude das fibras reforzadas con fibra curta é de 0,2 a 0,6 mm, e dado que a maioría das fibras teñen menos de 70 μm de diámetro, as fibras curtas parecen máis po. Os termoplásticos reforzados con fibra curta fanse xeralmente mesturando fibras en termoplásticos fundidos. A lonxitude e a orientación aleatoria das fibras na matriz fan que sexa relativamente fácil conseguir unha boa humectación, e os compostos de fibras curtas son os máis fáciles de fabricar en comparación cos materiais reforzados con fibras longas e continuas, pero coa menor mellora nas propiedades mecánicas. Os compostos de fibras curtas tenden a formar pezas finais mediante métodos de moldeo ou extrusión porque as fibras curtas teñen menos influencia no fluxo.
Composites reforzados con fibra longa adoitan ter uns 20 mm de lonxitude de fibra e adoitan prepararse utilizando fibras continuas infiltradas con resina e despois cortadas a certa lonxitude. O proceso normalmente usado é o proceso de moldeo por pultrusión, no que se produce unha mecha continua dunha mestura de fibras e resina termoplástica estirando as fibras a través dunha matriz de moldeo especial. Actualmente, os compostos termoplásticos PEEK reforzados con fibra longa poden acadar propiedades estruturais de máis de 200 MPa mediante a impresión FDM e un módulo de máis de 20 GPa, cun mellor rendemento mediante o moldeado por inxección.
As fibras dos compostos reforzados con fibras continuas son "continuas" e varían en lonxitude desde uns poucos metros ata varios miles de metros. Os compostos de fibras continuas están xeralmente dispoñibles como laminados, cintas preimpregnadas ou trenzas, formadas impregnando a matriz termoplástica desexada con fibras continuas.
Cales son as características dos materiais compostos reforzados con fibras?
Os compostos reforzados con fibra son compostos formados por procesos de bobinado, moldeo ou pultrusión de materiais de fibra de reforzo, como fibra de vidro, fibra de carbono, fibra de aramida, etc., e o material da matriz. Segundo os diferentes materiais de reforzo, os compostos reforzados con fibra comúns divídense en compostos reforzados con fibra de vidro (GFRP), compostos reforzados con fibra de carbono (CFRP) e compostos reforzados con fibra de aramida (AFRP).
Debido ás seguintes características dos compostos reforzados con fibras:
(1) alta resistencia e alto módulo;
(2) designabilidade das propiedades do material;
(3) boa resistencia á corrosión e durabilidade;
(4) coeficiente de dilatación térmica similar ao do formigón.
Estas características fanMateriais FRPpode satisfacer as necesidades de estruturas modernas de gran luz, alto, carga pesada, peso lixeiro e alta resistencia, e traballar en condicións duras, e tamén satisfacer os requisitos do desenvolvemento da construción moderna de edificios industrializados, polo que é cada vez máis amplamente utilizado. en diversos edificios civís, pontes, estradas, estruturas mariñas, hidráulicas e subterráneas.
Pulse AQUÍpara obter máis información sobre materiais compostosGRECO Fibra de vidro
Hora de publicación: 31-mar-2023
