Термопластичные композиты, армированные непрерывным волокном
Прочный • Легкий • Устойчивость к коррозии • Свобода дизайна
Термопластичный композит, армированный непрерывным волокном, как следует из названия, представляет собой комбинацию армирующего волокна и матрицы смолы (часто термопластической смолы). Он широко используется в аэрокосмической, автомобильной промышленности, спортивном оборудовании, строительстве, судостроении и других областях и может удовлетворить потребности в легкости, высокой прочности и гибкости конструкции.
Он имеет следующие существенные особенности:
- Прочность: благодаря наличию непрерывных волокон прочность и жесткость материала повышаются, что позволяет ему лучше работать при нагрузках.
- Легкий вес: по сравнению с традиционными металлическими материалами термопластические материалы, армированные непрерывным волокном, обычно легче, что помогает уменьшить вес конструкции и улучшить общие характеристики.
- Коррозионная стойкость: по сравнению с металлическими материалами термопластические материалы, армированные непрерывным волокном, обычно обладают лучшей коррозионной стойкостью и более длительным сроком службы в суровых условиях.
- Коррозионная стойкость: по сравнению с металлическими материалами термопластические материалы, армированные непрерывным волокном, обычно обладают лучшей коррозионной стойкостью и более длительным сроком службы в суровых условиях.
Здесь давайте посмотрим на некоторые ингредиенты, наиболее часто используемые в двух частях этого материала.
Непрерывное волокно
Существует множество различных типов волокон, которые можно использовать для армирования композитов с полимерной матрицей. Наиболее распространенными армирующими элементами являются углеродное волокно и стекловолокно. Вы можете выбрать различные волокнистые материалы в соответствии с вашим окончательным применением.
С 1990-х годов композиты из натуральных волокон используются во многих сферах. Они особенно привлекательны в автомобильной промышленности из-за более низкой стоимости и меньшей плотности. Натуральные волокна, особенно полипропиленовые композиты, привлекают большее внимание из-за их дополнительного преимущества, заключающегося в возможности вторичной переработки.
- Низкая стоимость, низкая плотность (~1,5 г/см3), легкий, зеленый.
- Более высокое содержание волокна, чем стекловолокно.
- Высокая биоразлагаемость в конце срока службы.
Производство волокна из стекла требует в 5–10 раз больше невозобновляемой энергии, чем производство натурального волокна. Он имеет лучшие механические свойства, чем натуральные волокна, но не такой прочный, как углеродное волокно. Проблему низкой жесткости можно легко решить, спроектировав сэндвич-структуры, в которых легкий сердечник может быть помещен между двумя стеклянными оболочками, что сделает конечный результат более жестким.
- Дешевле и гибче, чем углеродное волокно.
- Более высокое удлинение при разрыве по сравнению с углеродным волокном.
- Более хрупкий и менее износостойкий (чем углепластик).
- Устойчивость к влаге.
- Химическая стойкость к кислотам и растворителям.
- Низкая диэлектрическая проницаемость.
- Электрическая изоляция (часто считается достоинством).
- Теплопроводность.
- Более широко используется в традиционных отраслях промышленности, чем углеродное волокно.
Термопластичные композиты, армированные углеродным волокном , привлекли большое внимание из-за их простоты обработки и удобства переработки по сравнению с термореактивными композитами.
- Легкий вес и высокая жесткость.
- Около 1/4 космической тяжести железа, около 2/3 алюминия.
- Более высокая жесткость и прочность, чем у железа (также выше, чем у стекловолокна).
- Модуль упругости более чем в 3 раза превышает модуль упругости стекловолокна.
- Высокая теплопроводность.
- Низкий коэффициент теплового расширения.
- Выдающаяся износостойкость.
- Стоимость примерно в 10 раз выше, чем у стекловолокна.
- Проводящий.
- Для высокопроизводительных полей.
Изготовленное из чрезвычайно тонких волокон базальта, базальтовое волокно превосходит стекловолокно по физико-механическим свойствам. Он подходит для компонентов аэрокосмической и автомобильной промышленности и стал новой экономически эффективной заменой традиционному стеклу и углеродному волокну.
- Длительный усталостный срок службы.
- Более низкая стоимость, чем из углеродного волокна.
- Лучшие физико-механические свойства, чем у стекловолокна.
HMW также называется UHMWPE (полиэтилен сверхвысокомолекулярного веса) или HMPE (высокомодульный полиэтилен). HWM PE обладает самой высокой ударопрочностью среди существующих термопластов.
- Сильная кислотостойкость.
- Устойчивость к истиранию.
- Низкое поглощение влаги.
Арамид – синтетическое волокно, изготовленное из полимерного ароматического полиамида. В основном он делится на два мета-арамида и пара-арамида в зависимости от различного расположения химических связей. Параарамид демонстрирует лучшие показатели прочности на разрыв.
- Высокая прочность, высокий модуль упругости и высокая стойкость к истиранию.
- Сильная термостойкость.
- Выдающееся соотношение прочности и веса.
- Высокий модуль хорды.
- Высокий модуль хорды.
- Низкая ползучесть.
- Низкое удлинение при разрыве (~3,5%).
- Трудно красить (обычно красится в растворе).
Термопластичные смолы
Термопластичная смола представляет собой полимерное соединение, которое становится мягким или текучим при нагревании, а затем возвращается в исходное твердое состояние при охлаждении. Обычно его используют при литье под давлением. Изделия из термопластичных смол обладают высокой химической стойкостью. Большинство из них имеют твердую, кристаллическую или эластичную поверхность.
- Высокая ударная вязкость.
- Высокая пластичность и низкое трение.
- Низкая твердость и жесткость.
- Электрическое сопротивление дерева.
- Мягче и жестче, чем большинство товарных смол.
- Более высокая жесткость и прочность, чем у полиэтиленовой смолы.
- Отличная прочность на растяжение и удар.
- Меньшая прочность в холодных условиях.
ПВХ является третьим наиболее широко используемым пластиком в мире благодаря своей универсальности, долговечности и конкурентоспособной стоимости. Это особенно необходимо в процессе строительства, целью которого является обеспечение легкости, долговечности и отсутствия необходимости в обслуживании.
- Высокий уровень химической стойкости.
- Устойчивость к воде и истиранию.
- Следует избегать воздействия ультрафиолета.
PPS — это инженерный пластик, обычно используемый в качестве высокоэффективного термопластика.
- Термостойкость.
- Химическая устойчивость.
- Отличная стабильность размеров.
- Низкое поглощение влаги.
- Пригодность к вторичной переработке.
Подобно волокну PPS, PEEK также представляет собой полукристаллический термопласт с превосходной механической и химической стойкостью. Это новый усовершенствованный материал, который обеспечивает большую прочность, но при этом он более дорогой и трудный в обработке.
- Высокая химическая стойкость.
- Высокая твердость, жесткость и прочность.
- Отличная устойчивость к усталости и растрескиванию под напряжением.
В отличие от большинства термопластов, поликарбонат может подвергаться большим пластическим деформациям без растрескивания и разрушения. Его часто используют в интерьере и экстерьере автомобилей.
- Превосходная прозрачность и самозатухающие свойства.
- Высокая ударопрочность, но низкая устойчивость к царапинам.
Поскольку АБС сочетается с тремя видами мономеров, его качество и конечные свойства во многом зависят от метода обработки и пропорции этих компонентов.
- Средней силы.
- Термостойкость, ударопрочность и прочность.
- Отличные электроизоляционные свойства.
- Легко поддается механической обработке, шлифовке, склеиванию и покраске, отличный материал для прототипирования.
- Плохая атмосферостойкость.
- Плохая стойкость к растворителям.
- Высокое дымообразование при горении.
- Сравнительно высокая стоимость.
Полиамидная смола обычно используется для автозапчастей, спортивных товаров и деталей машин.
- Высокая прочность.
- Стабильность размеров.
- Износостойкость.
- Отличные механические свойства и прочность.
- Превосходная стойкость к истиранию.
- Хорошая стойкость к химикатам, маслам и растворителям.
TOPOLO Термопластичные композиты, армированные непрерывным волокном
Термопластичные композиционные материалы, армированные непрерывным волокном, существуют в виде лент и листов, которые представляют собой ленты UD (термопластичные однонаправленные ленты, армированные непрерывным волокном) и листы CFRT (термопластичные листы, армированные непрерывным волокном). В наших термопластичных материалах с непрерывным волокном в основном используются PA, PP, PE и PPS в качестве смоляной матрицы, а также стекловолокно и углеродное волокно в качестве армирующих материалов. Кроме того, мы также предлагаем другую продукцию, связанную с термопластичными композитами, например, серию термопластичных сотовых панелей и серию термопластичных сэндвич-панелей.
Узнайте больше о наших линиях по производству термопластичных композитов.
UD-ленты
Ленты UD (однонаправленные ленты из термопластического препрега, армированные непрерывным волокном) являются основной формой термопластичных композитов, армированных непрерывным волокном. Его наиболее примечательной особенностью является то, что он имеет только один слой, а все волокна расположены только в одном направлении, что обеспечивает сверхвысокую прочность на разрыв в одном направлении.
CFRT листы
Листы CFRT (термопластичные композитные листы, армированные непрерывным волокном), представляющие собой многослойные ламинированные листы с термопластичными однонаправленными лентами, уложенными под разными углами (0°/90°, 45°/45°). Этот метод ламинирования может компенсировать прочность на растяжение одного слоя однонаправленной ленты в другом направлении.
Термопластичные сотовые панели
Сотовые панели из термопластичного полипропилена — это широко распространенный новый легкий композитный сэндвич-материал из стекловолокна. С момента своего изобретения он привлек внимание различных отраслей промышленности. Он изготовлен из термопластичного материала оболочки – листа CFRT (термопластика, армированного непрерывным волокном) и термопластического основного материала – сотового полипропилена посредством термического ламинирования.
Сэндвич-панели из пеноматериала CFRT
Будучи экономичным и практичным термопластичным обшивочным материалом, листы CFRT могут заменить термореактивные листы FRP во многих областях. Листы CFRT можно комбинировать с различными системами пенопласта с помощью клея, образуя легкие и прочные сэндвич-панели CFRT. Он широко используется, особенно в автофургонах и прицепах, которые стремятся уменьшить вес. И продолжать расширяться в другие отрасли.