Основната разлика между матрицата на смолата и механизма за втвърдяване
Термосетни въглеродни влакна
Често използваните смоли за термореактивни въглеродни влакна, като епоксидни, полиестерни или фенолни смоли, могат да се смятат за печене на торта. Включително, смолата съществува в течна форма, което прави лесно да се импрегнира в тъкането на въглеродни влакна. По време на процеса на втвърдяване (задействано от топлина или химически катализатор), той претърпява необратима химическа трансформация, наречена Cross - свързване. Този процес образува трайни, постоянни ковалентни връзки между полимерните вериги, създавайки твърда, три - размерена структура. След като се излекува, термореатът не може да бъде разтопен или променен; Той остава постоянно настроен, поради което носи това име.
Термопластични въглеродни влакна
Често използваните смоли за термопластични въглеродни влакна са политеретон, полиетимид или полиамид. Термопластичните смоли се държат като шоколад. Термопластиците се състоят от дълги полимерни вериги, на които нямат химически кръстосани връзки. Когато се нагряват над точката на топене, те омекотяват във вискозна течност, която може да бъде оформена по желание. След като се охладят, те се втвърдяват и запазват тази форма. Тази промяна е чисто физическа и напълно обратима, което им позволява многократно да се разтопяват и резолидират с малка загуба на химическа цялост. Тази присъща обратимост е ключово предимство на много съвременни приложения на композитите за термопластични въглеродни влакна.
Механични и екологични свойства на композитите за термореа и термопластични въглеродни влакна
Традиционно термореосните композити, особено тези, направени с епоксидни смоли, са еталон за високи приложения за сила-. Тяхната твърдо свързана молекулна структура осигурява изключителна скованост и отлична устойчивост на пълзене (постепенна деформация при продължителен стрес), което ги прави идеални за първични самолетни структури и високи - производителни автомобилни части. Те също са склонни да поддържат отлични механични свойства и стабилност при високи температури. Например, водещият производител Toray предоставя термореактивни препрати за първични самолетни конструкции, които са доказали своята надеждност за повече от 25 години.
Въпреки това, високата - производителност термопластиците бързо затварят разликата в производителността. Например, въглеродни влакна - подсилен Peek (CF - Peek) показва изключителни механични свойства, които се съревновават или дори надминават тези на много термосетски композити. В едно проучване CF - Peek демонстрира якост на опън от 425 MPa, докато подобен CF - епоксиден композит има якост на опън 311 MPa. Въпреки че друго проучване съобщава за по -нисък еластичен модул за специфичен CF/PEEK композит в сравнение с CF/епоксидния композит, версията Peek показва 2,15 пъти по -голяма якост на резбата, демонстрирайки превъзходна производителност в приложенията за закрепване.
Сравнение на устойчивостта и здравината на въздействието
Термопластичните въглеродни влакна проявяват значително по -висока устойчивост на въздействие, тъй като неговите полимерни вериги могат да се движат и абсорбират енергия, като спомагат за предотвратяване на катастрофално разпространение на пукнатини. За разлика от тях, твърдо свързаната структура на термореазовите пластмаси има тенденция да ги направи по -чупливи. Тази превъзходна издръжливост прави термопластичните композити особено ценни за части, които са обект на въздействие, като кожи на фюзелаж, водещи краища на крилото и автомобилни структури за катастрофи. Проучванията показват, че при високи - тестове за въздействие на скоростта, термопластичните композити превъзхождат композитите на термореазолите като CF - епоксидни смоли, проявяващи по -висока устойчивост на въздействие и получават по -малко увреждане. Тази подобрена издръжливост е движещата сила за използването на термопластични въглеродни влакна в следващите аерокосмически и отбранителни приложения-.
Химическа и екологична устойчивост
И двата материали предлагат отлична устойчивост на факторите на околната среда, ключово предимство пред корозираните метали. След като се излекуват, термореотите са известни с отличната си устойчивост на химикали и разтворители. Термопластиката също проявява висока химическа устойчивост, като полимери като PEEK и PPS проявяват забележителна инертност към широк спектър от химикали. Тази химическа стабилност допълнително допринася за дългата - издръжливост на срока на компоненти, направени от модерни композити за термореа и термопластични въглеродни влакна.
Влиянието на производството върху термореакцията и термопластичните материали за въглеродни влакна
Традиционни термореактивни материали
Традиционно, производството на компоненти на въглеродни влакна с термореактивни влакна за аерокосмическите приложения е прецизно и време - процес на консумация. Обикновено изисква ръчно или автоматизирано поставяне на листове за препрегри във форма, последвано от удължени цикли на втвърдяване в автоклав (голяма фурна под налягане). Тези етапи на втвърдяване могат да отнемат няколко часа, за да пресекат напълно - свързват смолата. Общите техники за производство включват подреждане на ръцете, формоване на компресия и формоване на пренос на смоли. Въпреки че тези процеси могат да произвеждат високо - качество, надеждни части, те са бавни и енергийни - интензивни, създавайки препятствия за производство. Това ограничение представлява значително предизвикателство, тъй като производителите на самолети се стремят да увеличат производството до исторически максимуми.
Високо - производителност Термопластично композитно производство
Производството на високи - производителни термопластични композити представлява основна промяна в ефективността на производството. Тъй като процесът включва физическо топене и втвърдяване, времето на цикъла е значително намалено от часове на минути. Това дава възможност за приемане на висока скорост -, автоматизирани методи за производство, често срещани в индустрията на пластмасите, включително термоформоване, щамповане, автоматизирано поставяне на влакна (AFP) и в - consolidation. В - консолидация на situ - отопление, поставяне и консолидация в една стъпка - елиминира необходимостта от пост - втвърдяване в автоклав, значително опростяващо производство. Способността за бързо, непрекъснато и автоматично производство е ключов фактор, движещ интерес както към термореазолите, така и към термопластичните композити от въглеродни влакна. Въпреки това, производството на високи - ефективни термопластични композити изисква по -високи температури на обработка, обикновено около 400 градуса, в сравнение с типичните температури на обработка от 200 градуса или по -ниски за много епоксидни смоли, което се налага използването на специализирано оборудване.
Композитите за термореа и термопластични въглеродни влакна оказват влияние върху други индустрии
Спортни стоки
От тенис ракети до велосипедни рамки, леките и твърди свойства на термореазолите отдавна са опора.
Морски
Използва се в корабни корпуси и надстройки. Енергия: Във вятърните турбини остриета и компресирани резервоари за природен газ.
Медицински
За импланти и протези, биосъвместимостта и силата на материали като Peek са безценни.
Заключение
Правилният материал за всяка задача в това непрекъснато сравнение на композитите за термореа и термопластични въглеродни влакна няма нито един „по -добър“ материал. Най -добрият избор зависи изцяло от специфичните изисквания на приложението. Композитите за термореати остават доказаните работни коня за приложения, изискващи най -висока якост, твърдост и висока температура-, и където дългите производствени времена са приемливи. Наследството им в аерокосмическата индустрия е свидетелство за тяхната надеждност и ефективност. Термопластичните композити, от друга страна, представляват бъдещето на високото - обем, устойчиво композитно производство. Основните им предимства - здравина, бързи цикли на обработка и рециклируемост - ги правят материал за избор за следващото поколение самолети, автомобили и потребителски продукти.
Свържете се с нас
Ако искате да знаете повече за продуктите от въглеродни влакна, моля, свържете се с нас. Ние сме компания, специализирана в производството на продукти от въглеродни влакна - Dongguan Juli Composite Technology Co., Ltd . -, създадена през 2011 г. Имаме повече от десет години опит в индустрията и създадохме собствена марка. Свържете се с нас чрез sales18@julitech.cn или WhatsApp +86 18822947075. Нашите въглеродни влакна са 100% автентични и са сертифицирани от много клиенти. Добре дошли сте да посетите нашата фабрика.
