تفاوت اساسی بین ماتریس رزین و مکانیسم پخت
فیبر کربن
معمولاً از رزین های استفاده شده برای ترموساسیون الیاف کربن ، مانند اپوکسی ، پلی استر یا رزین های فنولیک ، می توان به عنوان پخت کیک فکر کرد. به طور کلی ، رزین به صورت مایع وجود دارد و باعث می شود که در بافت فیبر کربن آغشته شود. در طی فرآیند پخت (ناشی از گرما یا یک کاتالیزور شیمیایی) ، یک تحول شیمیایی غیر قابل برگشت به نام پیوند Cross- انجام می دهد. این فرآیند پیوندهای کووالانسی با دوام و دائمی بین زنجیره های پلیمری ایجاد می کند و یک ساختار بعدی سفت و سخت و سه {4} ایجاد می کند. پس از درمان ، یک ترموست را نمی توان ذوب یا تغییر شکل داد. به طور دائم تنظیم می شود ، به همین دلیل این نام را تحمل می کند.
فیبر کربن ترموپلاستیک
رزین های معمولاً برای الیاف کربن ترموپلاستیک پلی آترکتون ، پلی اتریمید یا پلی آمید هستند. رزین های ترموپلاستیک مانند شکلات رفتار می کنند. Thermoplastics از زنجیره های پلیمری طولانی تشکیل شده است که فاقد پیوندهای شیمیایی هستند. هنگامی که بالاتر از نقطه ذوب آنها گرم می شوند ، آنها را به یک مایع چسبناک نرم می کنند که می تواند مطابق دلخواه شکل بگیرد. پس از خنک شدن ، آنها آن شکل را سخت و حفظ می کنند. این تغییر کاملاً فیزیکی و کاملاً برگشت پذیر است و به آنها اجازه می دهد تا با از دست دادن کمی یکپارچگی شیمیایی ، به طور مکرر ذوب و حل شوند. این برگشت پذیری ذاتی یک مزیت اصلی بسیاری از کاربردهای مدرن کامپوزیت های فیبر کربن ترموپلاستیک است.
خصوصیات مکانیکی و محیطی کامپوزیت های فیبر کربن ترموست و ترموپلاستیک
به طور سنتی ، کامپوزیت های Thermoset ، به ویژه آنهایی که با رزین های اپوکسی ساخته شده اند ، معیار برنامه های قدرت بالا- است. ساختار مولکولی محکم آنها سفتی و مقاومت عالی در برابر خزش (تغییر شکل تدریجی تحت استرس طولانی مدت) را فراهم می کند ، و آنها را برای ساختارهای اولیه هواپیماهای اولیه و قطعات خودرویی با عملکرد بالا- ایده آل می کند. آنها همچنین تمایل دارند خواص مکانیکی عالی و پایداری را در دماهای بالا حفظ کنند. به عنوان مثال ، تولید کننده پیشرو Toray Preprgs Thermoset را برای ساختارهای اولیه هواپیماهای اولیه فراهم می کند ، که بیش از 25 سال قابلیت اطمینان آنها را اثبات کرده اند.
با این حال ، ترموپلاستیک عملکرد بالا- عملکرد به سرعت در حال بسته شدن شکاف عملکرد است. به عنوان مثال ، فیبر کربن - peek تقویت شده (cf- peek) خصوصیات مکانیکی برجسته ای را نشان می دهد که رقیب یا حتی از بسیاری از کامپوزیت های ترموت فراتر رفته است. در یک مطالعه ، Cf- Peek قدرت کششی 425 مگاپاسکال را نشان داد ، در حالی که یک کامپوزیت اپوکسی CF- مشابه دارای قدرت کششی 311 مگاپاسکال بود. اگرچه یک مطالعه دیگر از یک مدول الاستیک پایین تر برای یک کامپوزیت CF/PEEK خاص در مقایسه با کامپوزیت CF/اپوکسی گزارش شده است ، نسخه PEEK 2.15 برابر بیشتر از قدرت نخ بیشتر است و عملکرد برتر در برنامه های پیچ را نشان می دهد.
مقایسه مقاومت و مقاومت در برابر ضربه
فیبر کربن ترموپلاستیک مقاومت در برابر ضربه را به میزان قابل توجهی بالاتر نشان می دهد زیرا زنجیره های پلیمری آن می توانند حرکت و جذب انرژی داشته باشند و به جلوگیری از انتشار ترک فاجعه بار کمک می کنند. در مقابل ، ساختار سفت و سخت پیوند پلاستیک ترموت تمایل دارد که آنها را شکننده تر کند. این چقرمگی برتر باعث می شود کامپوزیت های ترموپلاستیک برای قطعاتی که در معرض ضربه قرار می گیرند ، مانند پوست بدنه ، لبه های پیشرو بال و ساختارهای تصادف اتومبیل ، به ویژه با ارزش باشند. مطالعات نشان داده اند که در تست های ضربه سرعت 3- ، کامپوزیت های ترموپلاستیک از کامپوزیت های ترموست مانند CF-}} resins اپوکسی بهتر عمل می کنند ، مقاومت در برابر ضربه بالاتر را نشان می دهند و آسیب کمتری را حفظ می کنند. این دوام پیشرفته نیروی محرکه استفاده از فیبر کربن ترموپلاستیک در برنامه های هوافضا و دفاعی نسل بعدی {6 {6 است.
مقاومت شیمیایی و محیطی
هر دو ماده مقاومت بسیار خوبی در برابر عوامل محیطی ارائه می دهند ، که یک مزیت اصلی نسبت به فلزات خورنده است. پس از درمان ، ترموست ها به دلیل مقاومت عالی در برابر مواد شیمیایی و حلالها شناخته می شوند. ترموپلاستیک همچنین مقاومت شیمیایی بالایی را نشان می دهد ، در حالی که پلیمرهایی مانند PEEK و PPS دارای عدم تحرک قابل توجه به طیف گسترده ای از مواد شیمیایی هستند. این ثبات شیمیایی بیشتر به دوام طولانی مدت -} طولانی مدت اجزای ساخته شده از کامپوزیت های پیشرفته Thermoset و فیبر کربن ترموپلاستیک کمک می کند.
تأثیر تولید بر مواد فیبر کربن ترموست و ترموپلاستیک
مواد سنتی ترموژورینگ
به طور سنتی ، تولید اجزای فیبر کربن ThermoSet برای برنامه های هوافضا یک فرآیند مصرف دقیق و زمان {0 {0 {. به طور معمول نیاز به قرار دادن دستی یا خودکار ورق های پیش از پیش در قالب دارد و به دنبال آن چرخه های پخت و پز طولانی در یک اتوکلاو (یک اجاق بزرگ و تحت فشار). این مراحل پخت و پز می تواند چندین ساعت طول بکشد تا به طور کامل از -} پیوند رزین را پیوند دهد. تکنیک های تولید متداول شامل چیدمان دست ، قالب گیری فشرده سازی و قالب گیری انتقال رزین است. در حالی که این فرآیندها می توانند قطعات قابل اعتماد و قابل اعتماد- بالا تولید کنند ، آنها آهسته و انرژی-} فشرده و ایجاد تنگناهای تولیدی ایجاد می کنند. این محدودیت یک چالش مهم را نشان می دهد زیرا تولید کنندگان هواپیما در تلاش برای افزایش تولید به اوج تاریخی هستند.
High - عملکرد تولید کامپوزیت ترموپلاستیک
ساخت کامپوزیت های ترموپلاستیک عملکرد بالا- عملکرد نشان دهنده تغییر عمده در راندمان تولید است. از آنجا که این فرایند شامل ذوب و جامد شدن فیزیکی است ، زمان چرخه از ساعت به دقیقه به طور قابل توجهی کاهش می یابد. این امکان پذیرش سرعت بالا - ، روشهای تولید خودکار مشترک در صنعت پلاستیک ، از جمله ترموفرم ، تمبر ، قرار دادن خودکار فیبر (AFP) و در- تثبیت SITU را فراهم می کند. در - contu consolidation - گرمایش ، قرارگیری و تثبیت در یک مرحله - نیاز به پست- پخت در یک اتوکلاو را از بین می برد و تولید را به طور قابل توجهی ساده می کند. توانایی تولید سریع ، به طور مداوم و به طور خودکار یک عامل اصلی علاقه به هر دو کامپوزیت فیبر کربن ترموست و ترموپلاستیک است. با این حال ، تولید کامپوزیت های ترموپلاستیک عملکرد بالا- عملکرد نیاز به دمای پردازش بالاتری دارد ، به طور معمول در حدود 400 درجه ، در مقایسه با دمای پردازش معمولی 200 درجه یا برای بسیاری از رزین های اپوکسی ، نیاز به استفاده از تجهیزات تخصصی دارد.
کامپوزیت های فیبر کربن Thermoset و Thermoplastic در صنایع دیگر تأثیر دارند
کالاهای ورزشی
از راکت های تنیس گرفته تا قاب های دوچرخه ، خصوصیات سبک و سفت ترموست ها مدتهاست که پایه اصلی بوده است.
دریایی
در بدنه کشتی و روبنا استفاده می شود. انرژی: در تیغه های توربین بادی و مخازن گاز طبیعی فشرده.
پزشکی
برای کاشت و پروتز ، زیست سازگاری و استحکام موادی مانند Peek بسیار ارزشمند است.
پایان
ماده مناسب برای هر کار در این مقایسه مداوم کامپوزیت های فیبر کربن ترموست و ترموپلاستیک ، هیچ ماده "بهتر" ای وجود ندارد. بهترین انتخاب کاملاً به الزامات خاص برنامه بستگی دارد. کامپوزیت های ThermoSet برای کاربردهایی که به بالاترین استحکام ، سفتی و عملکرد درجه حرارت بالا {2} بالا نیاز دارند ، باقی مانده است و در جایی که زمان تولید طولانی قابل قبول است. میراث آنها در صنعت هوافضا گواهی بر قابلیت اطمینان و عملکرد آنها است. از طرف دیگر ، کامپوزیت های ترموپلاستیک ، آینده ای از حجم بالا- ، تولید کامپوزیت پایدار را نشان می دهد. مزایای اصلی آنها-} چقرمگی ، چرخه پردازش سریع و بازیافت- آنها را به عنوان مواد مورد نظر برای نسل بعدی هواپیما ، خودرو و محصولات مصرفی تبدیل می کند.
با ما تماس بگیرید
اگر می خواهید در مورد محصولات فیبر کربن اطلاعات بیشتری کسب کنید ، لطفا با ما تماس بگیرید. ما یک شرکت متخصص در تولید محصولات فیبر کربن -} DongGuan JULI Composite Technology Co. ، Ltd. -} تأسیس شده در سال 2011 است. ما بیش از ده سال تجربه در صنعت داریم و نام تجاری خودمان را تأسیس کرده ایم. با ما از طریق sales18@julitech.cn} یا WhatsApp+86 18822947075.} فیبر کربن ما 100 ٪ معتبر است و توسط بسیاری از مشتریان تأیید شده است. شما از بازدید از کارخانه ما خوش آمدید.
