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热塑性复合材料 - 一种介绍

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图片信用:Tommie Bear / Shutterstock.com

在过去的十年中,复合材料已经过于航空和运输行业选择的生产材料。这种升高主要由热固性复合材料驱动,但热塑性复合材料准备出现为新的首选材料。

复合材料由三种主要类亚博网站下载型的组分定义:树脂基质,电枢和操作添加剂。热固性复合材料通过无可逆的化学变化从液体转变为固体,而热塑性复合材料通过可逆的热固化过程固化。

虽然结构聚合物复合材料具有许多有益的性质,例如低密度,良好的绝缘,环境阻力和良好的机械性能,它们可以进行化学不稳定。例如,具有有限的保质期的浸渍的中间体或预浸料。

热塑性复合材料(TMC)由结构聚合物复合材料演变。这些材料不经亚博网站下载历化学不稳定性,因为它们利用热塑性基质。加热时,TMCS软化,可以在不降解的情况下重折叠。当它们冷却时,它们固化为成品。这种加热冷却循环可以多次重复,使产品成为几乎无限的保质期。

热塑性复合材料也可以使用源自木材和金属加工的技术成形。由于基质材料的艰难性质,它们增加了回收和损伤耐受性。

热塑性复合材料的类型

热塑性复合材料可以分为玻璃垫热塑性塑料(GMT)或高级热塑性复合材料(ATC)。

玻璃垫热塑性塑料(GMTS)

GMT是热塑性预浸料坯,可在机械上高于注塑增强热塑性塑料。这些材料在航亚博网站下载空和运输行业中变得非常受欢迎,特别是2018年的汽车行业占国际消费量的92%以上。玉米林公司也可以在建设和海洋申请中找到广泛使用。

GMT可以使用几乎任何热塑性塑料用于基质;然而,选择仅限于聚氯乙烯,聚丙烯,聚酰胺,聚酯,聚碳酸酯和多聚硫化物,聚丙烯占商业用途的95%。

当服务温度保持在110°C以下时,它也是合适的材料。当遇到较高的温度并且服务条件是骚扰时,可以使用更昂贵的聚苯硫醚。e-玻璃纤维的切碎纤维,随机切碎的纤维或连续垫是最常见的增强阶段。

GMTS的生产高度集中,两家公司 - 汉威和象限 - 代表绝大多数全球生产。

先进的热塑性复合材料(ATC)

最初,ATCS使用非晶树脂,例如聚醚砜和聚醚酰亚胺用于基质。然而,在需要增加耐溶剂性的应用中,可以使用诸如聚醚醚酮和聚苯硫醚的半结晶聚合物。

也可以使用有限数量的假性塑料,包括聚酰胺 - 酰亚胺和聚酰亚胺。连续增强阶段可以是股线,织造,针织或编织织物形式,并由碳,芳族聚酰胺和/或S-,R-和E-玻璃制成。碳是最普遍的温度应用的材料,而E-Glass主导温度较低的应用。

高级热塑性复合材料的关键特性

  • 低密度,重量轻
  • 良好的力量
  • 良好的韧性
  • 良好的环境抵抗力
  • 能够重新梳
  • 可以定制组合物以适应各种温度和环境条件

热塑性复合材料的应用

热塑性复合材料可应用于各种行业,包括汽车工业,航空航天工业,建筑业和材料处理。亚博网站下载

汽车行业

由于它们的轻质和高韧性,GMTS由汽车行业采用了各种用途。应用包括座椅框架,电池托盘,保险杠梁,载荷地板,前端,阀座,摇臂和发动机罩。

航空航天工业

ATC在航空航天工业中发现了有限的用途,但它们从需要更加艰难的复合材料时出现。目前,复合材料占大多数现代飞机的50%,例如波音787。

ATCs类似于具有高于50%以上的纤维内容物的第一热固性复合材料,并利用高度对准的连续纤维结构。实际应用包括导弹和飞机稳定器翅片,翼肋和面板,机身壁衬和架空储存盒。

商业航空业一直表明ATC将于将来选择的制造材料,因为采用这些材料将转化为显着的成本节约,以及更大的可持续性。亚博网站下载

经过多年的喋喋不休,关于航空业的热塑性塑料的拥抱,它现在似乎正在发生。正如汽车和其他行业正在与ATC乘坐,航空业现在开始看到光线。

建造业

在建筑业,热塑性塑料通常与木质颗粒混合,以产生复合建筑材料。亚博网站下载yabo214通常使用木塑复合材料(WPC)代替压力处理的木材。最近的研究发现,煤可能会使用煤代替木质颗粒以产生更强,更耐用,更耐水性的建筑材料。yabo214该研究还建议生产煤塑料复合材料的生产比WPC的生产明显更低,并产生较少的排放。

ATC可以在建筑行业中更广泛地用于结构型材,管道,混凝土钢筋和轻质结构和绝缘板。

医疗器材app亚博体育

打火机比许多现有材料,ATC在医疗设备行业中的应用应该清楚。app亚博体育亚博网站下载许多公司正在使用这些材料来为轮椅提供零件或旨在增加移动性的设备亚博网站下载。app亚博体育ATC生产过程还有助于创建可定制的个体患者的复杂形状。

亚博网站下载材料处理

物料处理亚博网站下载行业的托盘和货物集装箱形式的这些热塑性复合材料。与热固性件相比,ATC更容易发货,更耐化学且持久。

来源和进一步阅读

本文于18日更新TH.3月20日

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