Beth yw deunydd cyfansawdd thermoplastig?
Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae datblygu cyfansoddion thermoplastig wedi'u hatgyfnerthu â ffibr yn seiliedig ar resin thermoplastig yn gyflym, ac mae ymchwil a datblygiad y math hwn o gyfansoddion perfformiad uchel yn cychwyn yn y byd. Mae cyfansoddion thermoplastig yn cyfeirio at bolymerau thermoplastig (megis polyethylen (PE), polyamid (PA), polyphenylene sylffid (pps), imide polyether (PEI), ceton polyether (PEKK) a ffylai ether polyether (peunydd) yn gwneud hynny (peunyddiau. ffibr, ffibr arylon, ac ati) fel deunyddiau atgyfnerthu.
Mae cyfansoddion thermoplastig wedi'u seilio ar lipidau yn bennaf yn cynnwys gronynnog hir a atgyfnerthwyd â ffibr (LFT) Cyfansoddion thermoplastig wedi'u hatgyfnerthu â ffibr wedi'i atgyfnerthu â ffibr parhaus (CMT). Yn ôl gwahanol ofynion defnydd, mae'r matrics resin yn cynnwys PPE-Paprt, pelpcpes, peekpi, PA a phlastigau peirianneg thermoplastig eraill, ac mae'r dimensiwn yn cynnwys yr holl amrywiaethau ffibr posibl fel ffibr aryl viscose sych gwydr a ffibr boron. Gyda datblygiad technoleg cyfansawdd matrics resin thermoplastig a'i ailgylchadwyedd, mae datblygiad y math hwn o ddeunydd cyfansawdd yn gyflymach. Mae'r uwchgywasg thermol wedi cyfrif am fwy na 30% o gyfanswm y deunydd cyfansawdd matrics coed mewn gwledydd datblygedig yn Ewrop ac America.
Matrics Thermoplastig
Mae matrics thermoplastig yn fath o ddeunydd thermoplastig, mae ganddo briodweddau mecanyddol da ac ymwrthedd gwres, gellir ei ddefnyddio wrth gynhyrchu cyflenwadau diwydiannol amrywiol. Nodweddir matrics thermoplastig gan gryfder uchel, ymwrthedd gwres uchel ac ymwrthedd cyrydiad da.
Ar hyn o bryd, mae resinau thermoplastig a gymhwysir i'r maes hedfan yn bennaf yn fatrics resin perfformiad uchel a pherfformiad uchel, gan gynnwys PEEK, PPS a PEI. Yn eu plith, mae PEI amorffaidd yn cael ei ddefnyddio'n ehangach yn strwythur awyrennau na PPS lled-grisialog a PEEK gyda thymheredd mowldio uchel oherwydd ei dymheredd prosesu is a'i gost brosesu.
Mae gan resin thermoplastig well priodweddau mecanyddol ac ymwrthedd cyrydiad cemegol, tymheredd gwasanaeth uwch, cryfder a chaledwch penodol uchel, caledwch torri esgyrn rhagorol a goddefgarwch difrod, ymwrthedd blinder rhagorol, gellir ei fowldio i siâp a strwythur geometrig cymhleth, dargludedd thermol addasadwy, ail -feicio, mowldio a thrwsio, weldio a thrwsio anniddigedd, amlygu anniddigedd.
Mae gan y deunydd cyfansawdd sy'n cynnwys resin thermoplastig a deunydd atgyfnerthu wydnwch, caledwch uchel, ymwrthedd effaith uchel a goddefgarwch difrod. Nid oes angen storio prepreg ffibr mwyach ar dymheredd isel, cyfnod storio prepreg diderfyn; Cylch ffurfio byr, weldio, effeithlonrwydd cynhyrchu uchel, hawdd ei atgyweirio; Gellir ailgylchu'r gwastraff; Mae'r rhyddid dylunio cynnyrch yn fawr, gellir ei wneud yn siâp cymhleth, gan ffurfio gallu i addasu a llawer o fanteision eraill.
Deunydd atgyfnerthu
Mae priodweddau cyfansoddion thermoplastig nid yn unig yn dibynnu ar briodweddau resin a ffibr wedi'i atgyfnerthu, ond hefyd â chysylltiad agos â'r modd atgyfnerthu ffibr. Mae dull atgyfnerthu ffibr cyfansoddion thermoplastig yn cynnwys tair ffurf sylfaenol: atgyfnerthu ffibr byr, atgyfnerthu ffibr hir ac atgyfnerthu ffibr parhaus.
Yn gyffredinol, mae ffibrau wedi'u hatgyfnerthu â stwffwl yn 0.2 i 0.6mm o hyd, a chan fod y mwyafrif o ffibrau yn llai na 70μm mewn diamedr, mae ffibrau stwffwl yn edrych yn debycach i bowdr. Yn gyffredinol, mae thermoplastigion wedi'u hatgyfnerthu â ffibr byr yn cael eu cynhyrchu trwy gymysgu ffibrau i mewn i thermoplastig tawdd. Mae hyd y ffibr a chyfeiriadedd ar hap yn y matrics yn ei gwneud hi'n gymharol hawdd i wlychu da. O'u cymharu â ffibr hir a deunyddiau parhaus wedi'u hatgyfnerthu â ffibr, mae cyfansoddion ffibr byr yn hawsaf i'w cynhyrchu heb lawer o welliant mewn priodweddau mecanyddol. Mae cyfansoddion ffibr stwffwl yn tueddu i gael eu mowldio neu eu hallwthio i ffurfio cydrannau terfynol oherwydd bod ffibrau stwffwl yn cael llai o effaith ar hylifedd.
Mae hyd ffibr cyfansoddion wedi'u hatgyfnerthu â ffibr hir tua 20mm yn gyffredinol, sydd fel arfer yn cael ei baratoi gan ffibr parhaus wedi'i wlychu i resin a'i dorri i hyd penodol. Y broses gyffredin a ddefnyddir yw'r broses pultrusion, sy'n cael ei chynhyrchu trwy dynnu cymysgedd crwydrol parhaus o ffibr a resin thermoplastig trwy farw mowldio arbennig. Ar hyn o bryd, gall priodweddau strwythurol cyfansawdd thermoplastig PEEK wedi'i atgyfnerthu â ffibr hir gyrraedd mwy na 200MPA a gall y modwlws gyrraedd mwy nag 20GPA trwy argraffu FDM, a bydd yr eiddo'n well trwy fowldio pigiad.
Mae'r ffibrau mewn cyfansoddion parhaus wedi'u hatgyfnerthu â ffibr yn “barhaus” ac yn amrywio o ran hyd o ychydig fetrau i sawl mil metr. Yn gyffredinol, mae cyfansoddion ffibr parhaus yn darparu laminiadau, prepregs, neu ffabrigau plethedig, ac ati, a ffurfiwyd trwy drwytho'r ffibrau parhaus gyda'r matrics thermoplastig a ddymunir.
Beth yw nodweddion cyfansoddion wedi'u atgyfnerthu â ffibr
Mae cyfansawdd wedi'i atgyfnerthu â ffibr wedi'i wneud o ddeunyddiau ffibr wedi'u hatgyfnerthu, fel ffibr gwydr, ffibr carbon, ffibr aramid, a deunyddiau matrics trwy weindio, mowldio neu broses fowldio pultrusion. Yn ôl y gwahanol ddeunyddiau atgyfnerthu, gellir rhannu cyfansoddion cyffredin wedi'u hatgyfnerthu â ffibr yn gyfansawdd wedi'i atgyfnerthu â ffibr gwydr (GFRP), cyfansawdd wedi'i atgyfnerthu â ffibr carbon (CFRP) a chyfansawdd wedi'i atgyfnerthu â ffibr aramid (AFRP).
Mae gan gyfansoddion wedi'u hatgyfnerthu â ffibr y nodweddion canlynol:
(1) cryfder penodol uchel a modwlws penodol mawr;
(2) mae'r priodweddau materol yn ddynodadwy;
(3) ymwrthedd cyrydiad da a gwydnwch;
(4) Mae cyfernod ehangu thermol yn debyg i un concrit.
Mae'r nodweddion hyn yn gwneud i ddeunyddiau FRP ddiwallu anghenion datblygu strwythurau modern i rychwant mawr, uchel, llwyth trwm, golau a chryfder uchel a gwaith o dan amodau garw, ond hefyd i fodloni gofynion datblygu diwydiannu adeiladu modern, felly fe'i defnyddir yn fwy ac yn ehangach mewn amrywiaeth o adeiladau sifil, pontydd, priffyrdd, hydrau a hydrau.
Mae gan gyfansoddion thermoplastig ragolygon datblygu gwych
Yn ôl yr adroddiad, mae disgwyl i’r farchnad Cyfansoddion Thermoplastig Byd -eang gyrraedd US $ 66.2 biliwn erbyn 2030, gyda chyfradd twf blynyddol cyfansawdd o 7.8% yn ystod y cyfnod a ragwelir. Gellir priodoli'r cynnydd hwn i'r galw cynyddol o gynnyrch yn y sectorau awyrofod a modurol a thwf esbonyddol yn y sector adeiladu. Defnyddir cyfansoddion thermoplastig wrth adeiladu adeiladau preswyl, seilwaith a chyfleusterau cyflenwi dŵr. Mae priodweddau fel cryfder rhagorol, caledwch, a'r gallu i gael eu hailgylchu a'u hail -werthu yn gwneud cyfansoddion thermoplastig yn ddelfrydol ar gyfer cymwysiadau adeiladu.
Bydd cyfansoddion thermoplastig hefyd yn cael eu defnyddio i gynhyrchu tanciau storio, strwythurau ysgafn, fframiau ffenestri, polion ffôn, rheiliau, pibellau, paneli a drysau. Mae'r diwydiant modurol yn un o'r meysydd cais allweddol. Mae gweithgynhyrchwyr yn canolbwyntio ar wella effeithlonrwydd tanwydd trwy ddisodli metelau a dur â chyfansoddion thermoplastig ysgafn. Mae ffibr carbon, er enghraifft, yn pwyso un rhan o bump cymaint â dur, felly mae'n helpu i leihau pwysau cyffredinol y cerbyd. Yn ôl y Comisiwn Ewropeaidd, bydd y targed cap allyriadau carbon ar gyfer ceir yn cael ei godi o 130 gram y cilomedr i 95 gram y cilomedr erbyn 2024, y disgwylir iddo gynyddu'r galw am gyfansoddion thermoplastig yn y diwydiant gweithgynhyrchu modurol.
Mae'r gobaith o gyfansoddion thermoplastig yn enfawr, ac mae gweithgynhyrchwyr domestig yn buddsoddi'n helaeth mewn ymchwil a datblygu. Gobeithiwn, gydag ymdrechion ar y cyd pawb yn y dyfodol, y gall technoleg gyfansawdd domestig fod yn y swydd arweiniol ryngwladol.
Amser Post: Ebrill-21-2023