Il-ħames direzzjonijiet tal-komposti tar-reżina termoplastika modifikati tal-fibra tal-karbonju.
Il-fibra tal-karbonju hija materjal rari ta 'prestazzjoni għolja, u r-riċerka dwarha bdiet aktar minn seklu ilu. Illum, it-teknoloġija u l-iżvilupp tal-industrija tal-fibra tal-karbonju rċevew appoġġ minn ħafna pajjiżi madwar id-dinja. Il-fibra tal-karbonju nnifisha hija ratba u diffiċli biex tifforma; għalhekk, li timmodifikaha u tgħaqqadha ma 'sottostrati bħal plastiks, reżini, metalli, u ċeramika tista' tagħti prestazzjoni ġenerali superjuri u strutturi stabbli li jissodisfaw ir-rekwiżiti tal-applikazzjoni industrijali.
Ir-reżini modifikati tal-fibra tal-karbonju huma tip ta 'materjal kompost relattivament ta' suċċess, b'komposti tal-fibra tal-karbonju termosetting huma l-għażla mainstream illum. Ir-reżini użati jinkludu reżini epossidiċi u reżini fenoliċi, fost oħrajn. L-integrazzjoni tar-reżini termoplastiku b'fibra tal-karbonju hija ta 'sfida; madankollu, il-prestazzjoni ġenerali hija aħjar, u tagħmilha direzzjoni importanti għall-iżvilupp futur tal-industrija tal-fibra tal-karbonju. Taħt il-livell attwali tat-teknoloġija industrijali, sar progress sinifikanti fir-riċerka tal-komposti tar-reżina termoplastika modifikata tal-fibra tal-karbonju. Bosta komposti termoplastiku rinfurzati b'fibra tal-karbonju kontinwu ta 'prestazzjoni għolja diġà ġew żviluppati b'suċċess, bħal CF/PPS u CF/PEEK tejps unidirezzjonali prodotti minn Zhishang New Materials.
1.Kompożiti tar-reżina tal-polipropilene modifikati bil-fibra tal-karbonju
Il-polipropilene (PP) huwa l-materjal polimeru l-aktar użat f'oqsma bħal apparat tal-karozzi u tad-dar, bi produzzjoni annwali fiċ-Ċina li taqbeż il-miljun tunnellata. Il-modifika tar-reżina tal-polypropylene b'fibra tal-karbonju tista 'ttejjeb b'mod sinifikanti s-saħħa u r-riġidità tal-materjal kompost. Barra minn hekk, l-inkorporazzjoni tal-fibra tal-karbonju għandha wkoll impatt konsiderevoli fuq il-flussabbiltà u l-kristallinità tal-materjali PP.
Materjali PP modifikati bil-fibra tal-karbonju huma tipikament ipproċessati bl-użu ta 'tekniki ta' taħlit ta 'tidwib, li prinċipalment jinkludu żewġ metodi ta' pproċessar: estrużjoni b'żewġ kamin u rinfurzar ta 'fibra twila. Il-proprjetajiet tal-materjali modifikati huma influwenzati minn fatturi bħall-ammont ta 'fibra tal-karbonju miżjuda, it-tul tal-fibra, kompatibbli, u t-trattament tal-wiċċ tal-fibri.
Bħalissa, komposti PP rinfurzati b'fibra twila ġew applikati b'mod wiesa 'f'setturi bħall-industriji tal-karozzi u tal-baħar. Madankollu, minħabba l-kompatibilità fqira bejn il-matriċi PP u l-fibra tal-karbonju, il-kisba ta 'prestazzjoni mekkanika għolja fil-komposti teħtieġ proċessi kumplessi ta' trattament tal-wiċċ għall-fibra tal-karbonju, li żżid b'mod sinifikanti kemm l-ispejjeż tal-ipproċessar kif ukoll id-diffikultà.
2.Kompożiti tar-reżina tal-Klorur tal-Polyvinyl Modifikat Fibra tal-Karbonju
Il-klorur tal-polivinil (PVC) huwa wieħed mir-reżini għal skopijiet ġenerali l-aktar prodotti fiċ-Ċina, b'vantaġġi ewlenin inklużi spiża baxxa, proprjetajiet tajbin ta 'insulazzjoni elettrika, reżistenza kimika eċċellenti u proċessi ta' molding sempliċi. Madankollu, xi żvantaġġi inerenti bħal toughness fqira, saħħa ta 'impatt baxx u stabbiltà termali, u prestazzjoni fqira tal-ipproċessar jillimitaw l-applikazzjoni tiegħu f'oqsma b'rekwiżiti stretti.
Materjali tal-PVC modifikati bil-fibra tal-karbonju jistgħu jtejbu b'mod effettiv is-saħħa tat-tensjoni, l-ebusija tal-wiċċ, u s-saħħa tal-flessjoni tal-matriċi tal-PVC, u jagħmluhom adattati għall-produzzjoni ta 'folji u pajpijiet varji tal-PVC.
Il-kompatibilità bejn il-filamenti tal-fibra tal-karbonju u l-matriċi tal-PVC hija aħjar, li tirriżulta f'saħħa tat-tensjoni mtejba b'mod sinifikanti, saħħa tal-flessjoni u saħħa tal-impatt meta mqabbla mal-matriċi tal-PVC. Minħabba l-istabbiltà termali fqira tal-matriċi tal-PVC, metodi ta 'pproċessar bħal immersjoni jew taħlit ta' tidwib jistgħu faċilment iwasslu għal degradazzjoni tal-matriċi. Għalhekk, materjali tal-PVC modifikati bil-fibra tal-karbonju huma tipikament ipproċessati bl-użu ta 'tekniki ta' laminazzjoni.
3.Kompożiti tar-reżina tal-polikarbonat modifikati tal-fibra tal-karbonju
Il-polikarbonat (PC) huwa plastik tal-inġinerija użat ħafna magħruf għas-saħħa tal-impatt għoli tiegħu u t-trasparenza tajba. Meta l-fibra tal-karbonju hija komposta mal-PC, tista 'ttejjeb aktar il-proprjetajiet varji tal-PC u tespandi l-oqsma ta' applikazzjoni tagħha.
Ir-riċerka wriet li meta l-ammont ta 'fibra tal-karbonju miżjud huwa taħt l-20%, hemm titjib sinifikanti fis-saħħa tat-tensjoni, is-saħħa tal-flessjoni, u l-modulu tal-flessjoni tal-materjal. Is-saħħa tal-impatt tilħaq il-massimu tagħha meta l-kontenut tal-fibra tal-karbonju huwa madwar 6%. Meta l-kontenut tal-fibra tal-karbonju huwa bejn 10% u 20%, ir-reżistività tal-wiċċ tal-materjal tista 'tilħaq 8 × 10^9 Ω·cm, li tipprovdi proprjetajiet antistatiċi eċċellenti.
Il-kompost tal-polikarbonat (PC) b'fibra tal-karbonju jista 'wkoll jagħti proprjetajiet ta' lqugħ elettromanjetiku lill-matriċi tal-polimeru; madankollu, l-effiċjenza tal-ilqugħ mhix għolja ħafna. Biex tinkiseb l-effettività ta 'lqugħ meħtieġa ta' materjali ta 'lqugħ elettromanjetiċi standard, huwa meħtieġ li żżid fibri jew trabijiet oħra tal-metall ta' konduttività għolja. Fibra tal-karbonju jew fibra tal-karbonju miksija bil-metall, meta komposta ma 'trab tal-metall, grafen, iswed tal-karbonju konduttiv, eċċ., Jista' jkollu rwol ta 'pont fil-materjal kompost, u b'hekk itejjeb il-prestazzjoni tal-ilqugħ elettromanjetiku.
4.Kompożiti tar-reżina tal-poliamide modifikati tal-fibra tal-karbonju
Polyamide (PA) huwa plastik ta 'inġinerija eċċellenti, iżda minħabba l-kristallinità għolja tiegħu u l-assorbiment sinifikanti ta' umdità, l-istabbiltà dimensjonali ta 'prodotti magħmula minn dan il-materjal hija fqira, u s-saħħa u l-ebusija tagħha ma jaqblux ma' dawk tal-metalli. F'applikazzjonijiet prattiċi, dawn il-materjali ħafna drabi jeħtieġu rinfurzar b'fibra tal-ħġieġ jew fibra tal-karbonju.
Wara li jiġu rinfurzati u mmodifikati b'fibra tal-karbonju, il-proprjetajiet mekkaniċi tal-PA jistgħu jissaħħu ħafna. Il-materjal modifikat jista 'jservi kemm bħala materjal strutturali biex iġorr tagħbijiet kif ukoll bħala materjal funzjonali. Bħalissa, il-biċċa l-kbira tar-riċerka dwar il-PA modifikat tal-fibra tal-karbonju tiffoka fuq l-effetti tal-modifika tal-wiċċ tal-fibri tal-karbonju fuq l-interface u l-prestazzjoni tal-komposti.
Studji wrew li t-trattament ta 'ossidazzjoni tal-wiċċ tal-fibra tal-karbonju jtejjeb is-saħħa tat-twaħħil bejn il-fibra tal-karbonju u l-PA1010. Hekk kif il-frazzjoni tal-volum tal-fibra tal-karbonju tiżdied, is-saħħa tat-tensjoni u l-ebusija Rockwell tal-kompost inizjalment tiżdied u mbagħad tonqos. Meta l-frazzjoni tal-volum tal-fibra tal-karbonju tilħaq 20%, is-saħħa tat-tensjoni tal-materjal tilħaq il-valur massimu tagħha. Barra minn hekk, il-koeffiċjent tal-frizzjoni tal-materjal jonqos maż-żieda fil-frazzjoni tal-volum tal-fibra tal-karbonju, tistabbilizza għal madwar 0.24 meta l-frazzjoni tal-volum tal-fibra tal-karbonju tilħaq 20%.
5.Kompożiti tal-plastik tal-Inġinerija Speċjali Modifikati bil-Fibra tal-Karbonju
Plastiks speċjali ta 'inġinerija jirreferu għal dawk bi prestazzjoni ġenerali ogħla u temperaturi ta' servizz fit-tul 'il fuq minn 150 grad. Dawn il-materjali jinkludu prinċipalment PEEK, PPS, TPI, u oħrajn. Il-biċċa l-kbira tal-plastiks speċjali tal-inġinerija jistgħu jservu bħala materjali tal-matriċi għal komposti termoplastiku rinfurzati b'fibra tal-ħġieġ, fibra tal-karbonju u fibra aramid. Il-plastiks tal-inġinerija speċjali rinfurzati bil-fibra tal-karbonju għandhom proprjetajiet mekkaniċi eċċellenti u prestazzjoni tal-ipproċessar, li jippermettulhom jissostitwixxu kompletament ir-reżini termo-issettjar jew saħansitra metalli f'applikazzjonijiet bħal oqsma aerospazjali, marittimi u mediċi.
A. Fibra tal-Karbonju Msaħħaħ Polyether Ether Ketone (PEEK)bħalissa huwa l-ogħla termoplastiku reżistenti għat-temperatura, b'temperatura ta 'użu fit-tul sa 250 grad. Anke f'temperaturi għoljin sa 300 grad, iżomm proprjetajiet mekkaniċi tajbin ħafna. PEEK modifikat tal-fibra tal-karbonju mhux biss isaħħaħ is-saħħa u r-riġidità tal-materjal iżda jagħti wkoll karatteristiċi ta 'konduttività u reżistenza għall-ilbies.
B. Poliimide Termoplastiku (TPI)juri stabbiltà termali eċċellenti, flimkien ma 'reżistenza għall-impatt eċċellenti, reżistenza għar-radjazzjoni, u reżistenza għas-solvent. Barra minn hekk, dan it-tip ta 'materjal juri reżistenza għall-ilbies eċċezzjonali f'ambjenti estremi kkaratterizzati minn temperaturi għoljin, pressjonijiet li jvarjaw, u veloċitajiet għoljin. L-applikazzjoni tat-tisħiħ tal-fibra tal-karbonju tista 'ttejjeb aktar il-prestazzjoni ta' dawn il-materjali u tespandi l-firxa ta 'applikazzjoni tagħhom.
C. Polyphenylene Sulfide (PPS)hija reżina termoplastika semi-kristallina magħrufa għall-proprjetajiet mekkaniċi eċċellenti tagħha, ir-reżistenza kimika, u l-karatteristiċi ta 'awto-tifi. Barra minn hekk, dan it-tip ta 'materjal juri kompatibilità tajba ma' minerali inorganiċi u fibri organiċi, li jagħmilha adattata għall-preparazzjoni ta 'diversi komposti b'kontenut għoli ta' mili. Il-kompożiti PPS tal-fibra tal-karbonju termoplastiku juru proprjetajiet mekkaniċi tajbin u reżistenza eċċellenti għas-solvent. Il-prestazzjoni tat-twaħħil bejn PPS u fibra tal-karbonju hija wkoll eċċellenti; madankollu, il-proprjetajiet mekkaniċi kollha huma influwenzati b'mod sinifikanti mill-frazzjoni tal-volum tad-drapp tal-fibra tal-karbonju. Meta l-frazzjoni tal-volum tad-drapp tal-fibra tal-karbonju tkun taħt il-50%, il-proprjetajiet mekkaniċi kollha tal-kompost jitjiebu sostanzjalment b'żieda fil-frazzjoni tal-volum tad-drapp tal-fibra tal-karbonju.
Tipi differenti ta 'reżini termoplastiku juru gradi differenti ta' prestazzjoni meta jkunu integrati mal-fibra tal-karbonju, u hemm ukoll differenzi fil-preparazzjoni u l-ipproċessar sussegwenti. Biss permezz ta 'esperimentazzjoni kontinwa jistgħu jinstabu l-aħjar soluzzjonijiet, li jimbuttaw l-industrija kollha tal-fibra tal-karbonju fl-istadju li jmiss. Bħalissa, diversi komposti tal-fibra tal-karbonju termoplastiku, bħal CF/PPS u CF/PEEK, intwerew li jaħdmu tajjeb f'termini ta 'prestazzjoni, produzzjoni u riċiklaġġ, li jagħmluhom oqsma importanti għal riċerka u żvilupp fil-fond fi żmien qasir. F'dawn l-aħħar snin, Zhi Shang New Materials ilha taħdem biex tintegra aħjar il-fibri tal-karbonju kontinwi ma 'dawn ir-reżini termoplastiku biex toħloq tejps unidirezzjonali b'forom fiżiċi aktar stabbli u proprjetajiet mekkaniċi superjuri. Bl-avvanzi fit-teknoloġija u l-aġġustamenti tat-tagħmir, ġiet stabbilita l-kapaċità għall-produzzjoni tal-massa ta 'prodotti bħal dawn.
