Kompositmaterialer er alle kombineret med forstærkende fibre og et plastmateriale. Harpiksens rolle i kompositmaterialer er afgørende. Valget af harpiks bestemmer en række karakteristiske procesparametre, nogle mekaniske egenskaber og funktionalitet (termiske egenskaber, brandbarhed, miljøbestandighed osv.), harpiksegenskaber er også en nøglefaktor i forståelsen af kompositmaterialers mekaniske egenskaber. Når harpiksen er valgt, bestemmes det vindue, der bestemmer rækkevidden af processer og egenskaber for kompositten, automatisk. Termohærdende harpiks er en almindeligt anvendt harpikstype til harpiksmatrixkompositter på grund af dens gode fremstillingsevne. Termohærdende harpikser er næsten udelukkende flydende eller halvfaste ved stuetemperatur, og konceptuelt ligner de mere de monomerer, der udgør den termoplastiske harpiks, end den termoplastiske harpiks i den endelige tilstand. Før termohærdende harpikser hærdes, kan de forarbejdes til forskellige former, men når de er hærdet ved hjælp af hærdningsmidler, initiatorer eller varme, kan de ikke formes igen, fordi der dannes kemiske bindinger under hærdning, hvilket får små molekyler til at omdannes til tredimensionelle tværbundne stive polymerer med højere molekylvægte.
Der findes mange slags termohærdende harpikser, de mest anvendte er phenolharpikser,epoxyharpikser, bis-hesteharpikser, vinylharpikser, phenolharpikser osv.
(1) Phenolharpiks er en tidlig termohærdende harpiks med god vedhæftning, god varmebestandighed og dielektriske egenskaber efter hærdning, og dens fremragende egenskaber er fremragende flammehæmmende egenskaber, lav varmeafgivelseshastighed, lav røgdensitet og forbrænding. Den frigivne gas er mindre giftig. Forarbejdningsevnen er god, og kompositmaterialekomponenterne kan fremstilles ved støbning, vikling, manuel oplægning, sprøjtning og pultrudering. Et stort antal phenolharpiksbaserede kompositmaterialer anvendes i indvendige dekorationsmaterialer i civile fly.
(2)Epoxyharpikser en tidlig harpiksmatrix, der blev brugt i flystrukturer. Den er kendetegnet ved en bred vifte af materialer. Forskellige hærdningsmidler og acceleratorer kan opnå et hærdningstemperaturområde fra stuetemperatur til 180 ℃; den har højere mekaniske egenskaber; god fibertilpasningstype; varme- og fugtighedsresistens; fremragende sejhed; fremragende fremstillingsevne (god dækning, moderat harpikviskositet, god fluiditet, trykbåndbredde osv.); egnet til generel medhærdningsstøbning af store komponenter; billig. Epoxyharpiksens gode støbeproces og enestående sejhed gør, at den indtager en vigtig position i harpiksmatrixen i avancerede kompositmaterialer.
(3)Vinylharpikser anerkendt som en af de fremragende korrosionsbestandige harpikser. Den kan modstå de fleste syrer, alkalier, saltopløsninger og stærke opløsningsmidler. Den anvendes i vid udstrækning inden for papirfremstilling, kemisk industri, elektronik, olieindustrien, opbevaring og transport, miljøbeskyttelse, skibe og bilindustrien samt inden for belysning. Den har karakteristikaene ved umættet polyester og epoxyharpiks, så den har både de fremragende mekaniske egenskaber ved epoxyharpiks og den gode procesydelse ved umættet polyester. Ud over fremragende korrosionsbestandighed har denne type harpiks også god varmebestandighed. Den omfatter standardtype, højtemperaturtype, flammehæmmende type, slagfast type og andre varianter. Anvendelsen af vinylharpiks i fiberforstærket plast (FRP) er hovedsageligt baseret på manuel påføring, især i korrosionsbeskyttelsesapplikationer. Med udviklingen af SMC er dens anvendelse i denne henseende også ret mærkbar.
(4) Modificeret bismaleimidharpiks (kaldet bismaleimidharpiks) er udviklet til at opfylde kravene til nye jagerflys kompositharpiksmatrix. Disse krav omfatter: store komponenter og komplekse profiler ved 130 ℃ Fremstilling af komponenter osv. Sammenlignet med epoxyharpiks er Shuangma-harpiks primært karakteriseret ved overlegen fugtigheds- og varmebestandighed og høj driftstemperatur; ulempen er, at fremstillingsevnen ikke er så god som epoxyharpiks, og hærdningstemperaturen er høj (hærdning over 185 ℃) og kræver en temperatur på 200 ℃. Eller i lang tid ved en temperatur over 200 ℃.
(5) Cyanid (qing diakustisk) esterharpiks har en lav dielektricitetskonstant (2,8~3,2) og et ekstremt lille dielektricitetstab (0,002~0,008), høj glasovergangstemperatur (240~290 ℃), lav krympning, lav fugtabsorption, fremragende mekaniske egenskaber og bindingsegenskaber osv., og den har en lignende forarbejdningsteknologi som epoxyharpiks.
I øjeblikket anvendes cyanatharpikser hovedsageligt i tre aspekter: printplader til højhastigheds digitale og højfrekvente, højtydende bølgetransmitterende strukturmaterialer og højtydende strukturelle kompositmaterialer til luftfart.
Kort sagt, epoxyharpiksens ydeevne er ikke kun relateret til syntesebetingelserne, men afhænger også primært af den molekylære struktur. Glycidylgruppen i epoxyharpiks er et fleksibelt segment, der kan reducere harpiksens viskositet og forbedre procesydelsen, men samtidig reducere den hærdede harpiks' varmebestandighed. De vigtigste tilgange til at forbedre de termiske og mekaniske egenskaber ved hærdede epoxyharpikser er lav molekylvægt og multifunktionalisering for at øge tværbindingstætheden og introducere stive strukturer. Indførelsen af en stiv struktur fører naturligvis til et fald i opløselighed og en stigning i viskositet, hvilket fører til et fald i epoxyharpiksens procesydelse. Hvordan man forbedrer temperaturbestandigheden i epoxyharpikssystemet er et meget vigtigt aspekt. Fra harpiksens og hærderens synspunkt, jo flere funktionelle grupper, desto større er tværbindingstætheden. Jo højere Tg. Specifik operation: Brug multifunktionel epoxyharpiks eller hærdningsmiddel, brug epoxyharpiks med høj renhed. Den almindeligt anvendte metode er at tilsætte en vis andel o-methylacetaldehydepoxyharpiks til hærdningssystemet, hvilket har god effekt og lave omkostninger. Jo større den gennemsnitlige molekylvægt er, desto smallere er molekylvægtfordelingen, og desto højere er Tg. Specifik operation: Brug en multifunktionel epoxyharpiks eller hærdningsmiddel eller andre metoder med en relativt ensartet molekylvægtfordeling.
Som en højtydende harpiksmatrix, der anvendes som en kompositmatrix, skal dens forskellige egenskaber, såsom forarbejdningsevne, termofysiske egenskaber og mekaniske egenskaber, opfylde behovene i praktiske anvendelser. Harpiksmatrixens fremstillingsevne omfatter opløselighed i opløsningsmidler, smelteviskositet (fluiditet) og viskositetsændringer samt ændringer i geltid med temperaturen (procesvindue). Harpiksformuleringens sammensætning og valget af reaktionstemperatur bestemmer den kemiske reaktionskinetik (hærdningshastighed), kemiske reologiske egenskaber (viskositet-temperatur versus tid) og kemisk reaktionstermodynamik (eksoterm). Forskellige processer har forskellige krav til harpiksens viskositet. Generelt set er harpiksens viskositet for viklingsprocessen generelt omkring 500 cPs; for pultruderingsprocessen er harpiksens viskositet omkring 800~1200 cPs; for vakuumindføringsprocessen er harpiksens viskositet generelt omkring 300 cPs, og RTM-processen kan være højere, men generelt vil den ikke overstige 800 cPs; For prepreg-processen kræves det, at viskositeten er relativt høj, generelt omkring 30.000~50.000 cPs. Disse viskositetskrav er naturligvis relateret til processens, udstyrets og materialernes egenskaber og er ikke statiske. Generelt set falder harpiksens viskositet i det lavere temperaturområde, når temperaturen stiger. Men når temperaturen stiger, fortsætter harpiksens hærdningsreaktion også, kinetisk set fordobles temperaturen. Reaktionshastigheden fordobles for hver 10 ℃ stigning, og denne tilnærmelse er stadig nyttig til at estimere, hvornår viskositeten af et reaktivt harpikssystem stiger til et bestemt kritisk viskositetspunkt. For eksempel tager det 50 minutter for et harpikssystem med en viskositet på 200 cPs ved 100 ℃ at øge sin viskositet til 1000 cPs, hvorefter den tid, det tager for det samme harpikssystem at øge sin oprindelige viskositet fra mindre end 200 cPs til 1000 cPs ved 110 ℃, er omkring 25 minutter. Valget af procesparametre bør fuldt ud tage hensyn til viskositet og geltid. For eksempel er det i vakuumindføringsprocessen nødvendigt at sikre, at viskositeten ved driftstemperaturen er inden for det viskositetsområde, der kræves af processen, og harpiksens brugstid ved denne temperatur skal være lang nok til at sikre, at harpiksen kan importeres. Kort sagt skal valget af harpikstype i injektionsprocessen tage hensyn til geleringspunktet, fyldetiden og materialets temperatur. Andre processer har en lignende situation.
I støbeprocessen bestemmer delens (formens) størrelse og form, typen af forstærkning og procesparametrene varmeoverføringshastigheden og masseoverføringsprocessen i processen. Harpiks hærder eksoterm varme, som genereres ved dannelsen af kemiske bindinger. Jo flere kemiske bindinger der dannes pr. volumenhed pr. tidsenhed, desto mere energi frigives. Varmeoverføringskoefficienterne for harpikser og deres polymerer er generelt ret lave. Hastigheden af varmefjerning under polymerisation kan ikke matche hastigheden af varmeproduktion. Disse inkrementelle mængder varme får kemiske reaktioner til at forløbe hurtigere, hvilket resulterer i mere. Denne selvaccelererende reaktion vil i sidste ende føre til spændingsbrud eller nedbrydning af delen. Dette er mere fremtrædende i fremstillingen af kompositdele med stor tykkelse, og det er især vigtigt at optimere hærdningsprocesstien. Problemet med lokal "temperaturoverskridelse" forårsaget af den høje eksoterme hastighed af prepreg-hærdning og tilstandsforskellen (såsom temperaturforskel) mellem det globale procesvindue og det lokale procesvindue skyldes alle, hvordan man kontrollerer hærdningsprocessen. "Temperaturensartetheden" i emnet (især i emnets tykkelsesretning) for at opnå "temperaturensartethed" afhænger af arrangementet (eller anvendelsen) af visse "enhedsteknologier" i "fremstillingssystemet". For tynde emner stiger temperaturen forsigtigt, da en stor mængde varme vil blive afgivet til omgivelserne, og nogle gange vil emnet ikke være fuldstændigt hærdet. På dette tidspunkt skal der tilføres ekstra varme for at fuldføre tværbindingsreaktionen, dvs. kontinuerlig opvarmning.
Teknologien til ikke-autoklaveformning af kompositmaterialer er relativ i forhold til den traditionelle autoklaveformningsteknologi. Generelt kan enhver metode til formning af kompositmaterialer, der ikke bruger autoklaveudstyr, kaldes ikke-autoklaveformningsteknologi. Indtil videre omfatter anvendelsen af ikke-autoklaveformningsteknologi inden for luftfartsområdet hovedsageligt følgende retninger: ikke-autoklave prepreg-teknologi, flydende støbningsteknologi, prepreg-kompressionsstøbningsteknologi, mikrobølgehærdningsteknologi, elektronstrålehærdningsteknologi og balanceret trykvæskeformningsteknologi. Blandt disse teknologier er OoA (Outof Autoclave) prepreg-teknologi tættere på den traditionelle autoklaveformningsproces og har en bred vifte af manuelle og automatiske lægningsprocesser, så det betragtes som et ikke-vævet stof, der sandsynligvis vil blive realiseret i stor skala. Autoklaveformningsteknologi. En vigtig grund til at bruge en autoklave til højtydende kompositdele er at give prepreg'en tilstrækkeligt tryk, der er større end damptrykket af enhver gas under hærdning, for at hæmme dannelsen af porer, og dette er OoA prepreg's primære udfordring, som teknologien skal overvinde. Hvorvidt delens porøsitet kan kontrolleres under vakuumtryk, og hvorvidt dens ydeevne kan nå samme ydeevne som autoklavhærdet laminat, er et vigtigt kriterium for evaluering af kvaliteten af OoA-prepreg og dens støbeproces.
Udviklingen af OoA prepreg-teknologi stammer oprindeligt fra udviklingen af harpiks. Der er tre hovedpunkter i udviklingen af harpikser til OoA prepregs: det ene er at kontrollere porøsiteten af de støbte dele, såsom at bruge additionsreaktionshærdede harpikser til at reducere flygtige stoffer i hærdningsreaktionen; det andet er at forbedre ydeevnen af de hærdede harpikser for at opnå de harpiksegenskaber, der dannes ved autoklaveprocessen, herunder termiske egenskaber og mekaniske egenskaber; det tredje er at sikre, at prepregen har god fremstillingsevne, såsom at sikre, at harpiksen kan flyde under en trykgradient af et atmosfærisk tryk, sikre, at den har en lang viskositetslevetid og tilstrækkelig stuetemperatur udendørs tid osv. Råvareproducenter udfører materialeforskning og -udvikling i henhold til specifikke designkrav og procesmetoder. Hovedretningerne bør omfatte: forbedring af mekaniske egenskaber, øgning af ekstern tid, reduktion af hærdningstemperatur og forbedring af fugt- og varmebestandighed. Nogle af disse ydeevneforbedringer er modstridende, såsom høj sejhed og lavtemperaturhærdning. Du skal finde et balancepunkt og overveje det grundigt!
Ud over harpiksudvikling fremmer fremstillingsmetoden for prepreg også anvendelsesudviklingen af OoA prepreg. Undersøgelsen fandt vigtigheden af prepreg-vakuumkanaler til fremstilling af laminater med nul porøsitet. Efterfølgende undersøgelser har vist, at semi-imprægnerede prepregs effektivt kan forbedre gaspermeabiliteten. OoA prepregs er semi-imprægnerede med harpiks, og tørre fibre bruges som kanaler for udstødningsgas. De gasser og flygtige stoffer, der er involveret i hærdningen af delen, kan udledes gennem kanaler, således at porøsiteten af den færdige del er <1%.
Vakuumposeprocessen tilhører ikke-autoklaveformningsprocessen (OoA). Kort sagt er det en støbeproces, der forsegler produktet mellem formen og vakuumposen og tryksætter produktet ved vakuum for at gøre produktet mere kompakt og give det bedre mekaniske egenskaber. Den primære fremstillingsproces er
Først påføres et slipmiddel eller en slipklud på layup-formen (eller glaspladen). Prepregen inspiceres i henhold til standarden for den anvendte prepreg, primært inklusive overfladedensitet, harpiksindhold, flygtige stoffer og andre oplysninger om prepregen. Skær prepregen til i den rigtige størrelse. Vær opmærksom på fibrenes retning ved skæring. Generelt skal fibrenes retningsafvigelse være mindre end 1°. Nummerér hver blindenhed, og registrer prepreg-nummeret. Ved oplægning af lag skal lagene lægges i nøje overensstemmelse med den oplægningsrækkefølge, der kræves på oplægningsregistreringsarket, og PE-filmen eller slippapiret skal forbindes langs fibrenes retning, og luftboblerne skal fjernes langs fibrenes retning. Skraberen spreder prepregen ud og skraber den så meget som muligt for at fjerne luften mellem lagene. Ved oplægning er det nogle gange nødvendigt at splejse prepregs, som skal splejses langs fiberretningen. I splejsningsprocessen skal der opnås overlapning og mindre overlapning, og splejsningssømmene på hvert lag skal være forskudt. Generelt er splejsningsgabet for ensrettet prepreg som følger: 1 mm; den flettede prepreg må kun overlappe, ikke splejse, og overlapningsbredden er 10~15 mm. Vær derefter opmærksom på vakuumforkomprimering, og tykkelsen af forpumpningen varierer afhængigt af forskellige krav. Formålet er at udlede den luft, der er fanget i oplægningen, og de flygtige stoffer i prepreg'en for at sikre komponentens indre kvalitet. Derefter er der pålægning af hjælpematerialer og vakuumposning. Poseforsegling og hærdning: Det sidste krav er, at der ikke må lække luft. Bemærk: Det sted, hvor der ofte er luftlækage, er tætningsfugen.
Vi producerer ogsådirekte roving af glasfiber,glasfibermåtter, glasfibernet, ogglasfibervævet roving.
Kontakt os:
Telefonnummer: +8615823184699
Telefonnummer: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
Opslagstidspunkt: 23. maj 2022
