Komposittmaterialer er alle kombinert med forsterkende fibre og et plastmateriale. Harpiksens rolle i komposittmaterialer er avgjørende. Valg av harpiks bestemmer en rekke karakteristiske prosessparametere, noen mekaniske egenskaper og funksjonalitet (termiske egenskaper, brennbarhet, miljøbestandighet, etc.), harpiksegenskaper er også en nøkkelfaktor for å forstå de mekaniske egenskapene til komposittmaterialer. Når harpiksen er valgt, bestemmes vinduet som bestemmer prosessområdet og egenskapene til kompositten automatisk. Termoherdende harpiks er en vanlig harpikstype for harpiksmatrisekompositter på grunn av dens gode produksjonsevne. Termoherdende harpikser er nesten utelukkende flytende eller halvfaste ved romtemperatur, og konseptuelt sett ligner de mer på monomerene som utgjør termoplastharpiksen enn termoplastharpiksen i den endelige tilstanden. Før termoherdende harpikser herdes, kan de bearbeides til forskjellige former, men når de er herdet ved hjelp av herdemidler, initiatorer eller varme, kan de ikke formes igjen fordi det dannes kjemiske bindinger under herding, noe som gjør at små molekyler omdannes til tredimensjonale tverrbundne stive polymerer med høyere molekylvekter.
Det finnes mange typer herdeplaster, og de vanligste er fenolharpikser.epoksyharpikser, bis-hesteharpikser, vinylharpikser, fenolharpikser, etc.
(1) Fenolharpiks er en tidlig termoherdende harpiks med god vedheft, god varmebestandighet og dielektriske egenskaper etter herding, og dens fremragende egenskaper er utmerkede flammehemmende egenskaper, lav varmeutviklingshastighet, lav røyktetthet og forbrenning. Gassen som frigjøres er mindre giftig. Bearbeidbarheten er god, og komposittmaterialekomponentene kan produseres ved støping, vikling, manuell opplegg, sprøyting og pultrusjonsprosesser. Et stort antall fenolharpiksbaserte komposittmaterialer brukes i interiørdekorasjonsmaterialer i sivile fly.
(2)Epoksyharpikser en tidlig harpiksmatrise som ble brukt i flykonstruksjoner. Den kjennetegnes av et bredt utvalg av materialer. Ulike herdemidler og akseleratorer kan oppnå et herdetemperaturområde fra romtemperatur til 180 ℃; den har høyere mekaniske egenskaper; god fibertilpasningstype; varme- og fuktighetsbestandighet; utmerket seighet; utmerket produksjonsevne (god dekkevne, moderat harpiksviskositet, god fluiditet, trykkbåndbredde, etc.); egnet for generell samherding av store komponenter; billig. Den gode støpeprosessen og den enestående seigheten til epoksyharpiks gjør at den inntar en viktig posisjon i harpiksmatrisen til avanserte komposittmaterialer.
(3)Vinylharpikser anerkjent som en av de utmerkede korrosjonsbestandige harpiksene. Den tåler de fleste syrer, alkalier, saltløsninger og sterke løsemiddelmedier. Den er mye brukt i papirproduksjon, kjemisk industri, elektronikk, petroleum, lagring og transport, miljøvern, skip, bilindustrien og belysningsindustrien. Den har egenskapene til umettet polyester og epoksyharpiks, slik at den har både de utmerkede mekaniske egenskapene til epoksyharpiks og den gode prosessytelsen til umettet polyester. I tillegg til enestående korrosjonsbestandighet har denne typen harpiks også god varmebestandighet. Den inkluderer standardtype, høytemperaturtype, flammehemmende type, slagfast type og andre varianter. Bruken av vinylharpiks i fiberforsterket plast (FRP) er hovedsakelig basert på håndopplegg, spesielt i korrosjonsbeskyttelsesapplikasjoner. Med utviklingen av SMC er bruken i denne forbindelse også ganske merkbar.
(4) Modifisert bismaleimidharpiks (referert til som bismaleimidharpiks) er utviklet for å møte kravene til nye jagerfly for komposittharpiksmatrise. Disse kravene inkluderer: store komponenter og komplekse profiler ved 130 ℃ Produksjon av komponenter, etc. Sammenlignet med epoksyharpiks er Shuangma-harpiks hovedsakelig preget av overlegen fuktighets- og varmebestandighet og høy driftstemperatur; ulempen er at produksjonsevnen ikke er like god som epoksyharpiks, og herdetemperaturen er høy (herding over 185 ℃), og krever en temperatur på 200 ℃. Eller over lengre tid ved en temperatur over 200 ℃.
(5) Cyanid (qing diakustisk) esterharpiks har lav dielektrisk konstant (2,8~3,2) og ekstremt liten dielektrisk tapstab (0,002~0,008), høy glassovergangstemperatur (240~290 ℃), lav krymping, lav fuktighetsabsorpsjon, utmerkede mekaniske egenskaper og bindingsegenskaper, etc., og den har lignende prosesseringsteknologi som epoksyharpiks.
For tiden brukes cyanatharpikser hovedsakelig i tre aspekter: kretskort for høyhastighets digitale og høyfrekvente, høypresterende bølgeoverførende strukturmaterialer og høypresterende strukturelle komposittmaterialer for luftfart.
Enkelt sagt, epoksyharpiksens ytelse er ikke bare relatert til syntesebetingelsene, men avhenger også hovedsakelig av den molekylære strukturen. Glysidylgruppen i epoksyharpiksen er et fleksibelt segment som kan redusere viskositeten til harpiksen og forbedre prosessytelsen, men samtidig redusere varmebestandigheten til den herdede harpiksen. De viktigste tilnærmingene for å forbedre de termiske og mekaniske egenskapene til herdede epoksyharpikser er lav molekylvekt og multifunksjonalisering for å øke tverrbindingstettheten og introdusere stive strukturer. Innføring av en stiv struktur fører selvfølgelig til en reduksjon i løselighet og en økning i viskositet, noe som fører til en reduksjon i epoksyharpiksens prosessytelse. Hvordan forbedre temperaturbestandigheten til epoksyharpikssystemet er et svært viktig aspekt. Fra harpiksens og herdemidlets synspunkt, jo flere funksjonelle grupper, desto større tverrbindingstetthet. Jo høyere Tg. Spesifikk operasjon: Bruk multifunksjonell epoksyharpiks eller herdemiddel, bruk epoksyharpiks med høy renhet. Den vanligste metoden er å tilsette en viss andel o-metylacetaldehyd-epoksyharpiks i herdesystemet, noe som har god effekt og lav kostnad. Jo større gjennomsnittlig molekylvekt, desto smalere molekylvektfordeling og desto høyere Tg. Spesifikk operasjon: Bruk en multifunksjonell epoksyharpiks eller herdemiddel eller andre metoder med en relativt jevn molekylvektfordeling.
Som en høyytelsesharpiksmatrise som brukes som en komposittmatrise, må dens forskjellige egenskaper, som prosesserbarhet, termofysiske egenskaper og mekaniske egenskaper, oppfylle behovene til praktiske anvendelser. Produserbarheten av harpiksmatrisen inkluderer løselighet i løsemidler, smelteviskositet (fluiditet) og viskositetsendringer, og endringer i geltid med temperatur (prosessvindu). Harpiksformuleringens sammensetning og valg av reaksjonstemperatur bestemmer den kjemiske reaksjonskinetikken (herdehastighet), kjemiske reologiske egenskaper (viskositet-temperatur versus tid) og kjemisk reaksjonstermodynamikk (eksoterm). Ulike prosesser har forskjellige krav til harpiksviskositet. Generelt sett er harpiksviskositeten for viklingsprosessen vanligvis rundt 500 cPs; for pultrusjonsprosessen er harpiksviskositeten rundt 800~1200 cPs; for vakuuminnføringsprosessen er harpiksviskositeten vanligvis rundt 300 cPs, og RTM-prosessen kan være høyere, men generelt vil den ikke overstige 800 cPs; For prepreg-prosessen kreves det en relativt høy viskositet, vanligvis rundt 30 000–50 000 cPs. Disse viskositetskravene er selvfølgelig relatert til egenskapene til prosessen, utstyret og materialene i seg selv, og er ikke statiske. Generelt sett, når temperaturen øker, synker viskositeten til harpiksen i det nedre temperaturområdet. Men når temperaturen øker, fortsetter også herdingsreaksjonen til harpiksen. Kinetisk sett dobles temperaturen. Reaksjonshastigheten for hver 10 ℃ økning, og denne tilnærmingen er fortsatt nyttig for å estimere når viskositeten til et reaktivt harpikssystem øker til et visst kritisk viskositetspunkt. For eksempel tar det 50 minutter for et harpikssystem med en viskositet på 200 cPs ved 100 ℃ å øke viskositeten til 1000 cPs, og tiden som kreves for at det samme harpiksystemet skal øke sin opprinnelige viskositet fra mindre enn 200 cPs til 1000 cPs ved 110 ℃ er omtrent 25 minutter. Valg av prosessparametere bør fullt ut ta hensyn til viskositet og geltid. For eksempel, i vakuumintroduksjonsprosessen er det nødvendig å sikre at viskositeten ved driftstemperaturen er innenfor viskositetsområdet som kreves av prosessen, og harpiksens brukstid ved denne temperaturen må være lang nok til å sikre at harpiksen kan importeres. Oppsummert må valg av harpiktype i injeksjonsprosessen ta hensyn til gelpunktet, fylletid og temperaturen til materialet. Andre prosesser har en lignende situasjon.
I støpeprosessen bestemmer størrelsen og formen på delen (formen), typen forsterkning og prosessparametrene varmeoverføringshastigheten og masseoverføringsprosessen i prosessen. Harpiks herder eksoterm varme, som genereres ved dannelse av kjemiske bindinger. Jo flere kjemiske bindinger som dannes per volumenhet per tidsenhet, desto mer energi frigjøres. Varmeoverføringskoeffisientene til harpikser og deres polymerer er generelt ganske lave. Hastigheten for varmefjerning under polymerisasjon kan ikke samsvare med hastigheten på varmegenerering. Disse trinnvise mengdene varme fører til at kjemiske reaksjoner går raskere, noe som resulterer i mer. Denne selvakselererende reaksjonen vil til slutt føre til spenningsbrudd eller degradering av delen. Dette er mer fremtredende i produksjonen av komposittdeler med stor tykkelse, og det er spesielt viktig å optimalisere herdeprosessen. Problemet med lokal "temperaturoversving" forårsaket av den høye eksoterme hastigheten på prepreg-herding, og tilstandsforskjellen (som temperaturforskjell) mellom det globale prosessvinduet og det lokale prosessvinduet skyldes alle hvordan man kontrollerer herdeprosessen. «Temperaturjevnheten» i delen (spesielt i delens tykkelsesretning) for å oppnå «temperaturjevnhet» avhenger av arrangementet (eller anvendelsen) av noen «enhetsteknologier» i «produksjonssystemet». For tynne deler, siden en stor mengde varme vil bli avgitt til omgivelsene, stiger temperaturen forsiktig, og noen ganger vil delen ikke bli fullstendig herdet. På dette tidspunktet må det tilføres hjelpevarme for å fullføre tverrbindingsreaksjonen, det vil si kontinuerlig oppvarming.
Teknologien for ikke-autoklavforming av komposittmaterialer er relativt til den tradisjonelle autoklavformingsteknologien. Generelt sett kan enhver metode for forming av komposittmaterialer som ikke bruker autoklavutstyr kalles ikke-autoklavformingsteknologi. Så langt har bruken av ikke-autoklavstøpeteknologi innen luftfartsfeltet hovedsakelig omfattet følgende retninger: ikke-autoklav prepreg-teknologi, flytende støpeteknologi, prepreg-kompresjonsstøpeteknologi, mikrobølgeherdingsteknologi, elektronstråleherdingsteknologi og balansert trykkvæskeformingsteknologi. Blant disse teknologiene er OoA (Outof Autoclave) prepreg-teknologi nærmere den tradisjonelle autoklavformingsprosessen, og har et bredt spekter av manuelle leggings- og automatiske leggingsprosesser, så det regnes som et ikke-vevd stoff som sannsynligvis vil bli realisert i stor skala. Autoklavformingsteknologi. En viktig grunn til å bruke autoklaver for høyytelseskomposittdeler er å gi prepreg tilstrekkelig trykk, større enn damptrykket til en hvilken som helst gass under herding, for å hemme dannelsen av porer, og dette er OoA prepreg. Den primære vanskeligheten teknologien må overvinne. Hvorvidt delens porøsitet kan kontrolleres under vakuumtrykk og ytelsen kan nå ytelsen til autoklavherdet laminat, er et viktig kriterium for å evaluere kvaliteten på OoA-prepreg og støpeprosessen.
Utviklingen av OoA-prepregteknologi oppsto først fra utviklingen av harpiks. Det er tre hovedpunkter i utviklingen av harpikser for OoA-prepregs: det ene er å kontrollere porøsiteten til de støpte delene, for eksempel å bruke addisjonsherdede harpikser for å redusere flyktige stoffer i herdingsreaksjonen; det andre er å forbedre ytelsen til de herdede harpiksene for å oppnå harpiksegenskapene som dannes av autoklavprosessen, inkludert termiske egenskaper og mekaniske egenskaper; det tredje er å sikre at prepregen har god produksjonsevne, for eksempel å sikre at harpiksen kan flyte under en trykkgradient av et atmosfærisk trykk, sikre at den har en lang viskositetslevetid og tilstrekkelig romtemperatur utetid, etc. Råvareprodusenter utfører materialforskning og -utvikling i henhold til spesifikke designkrav og prosessmetoder. Hovedretningene bør omfatte: forbedring av mekaniske egenskaper, økning av ekstern tid, reduksjon av herdetemperatur og forbedring av fuktighets- og varmebestandighet. Noen av disse ytelsesforbedringene er motstridende, for eksempel høy seighet og lavtemperaturherding. Du må finne et balansepunkt og vurdere det grundig!
I tillegg til harpiksutvikling fremmer produksjonsmetoden for prepreg også anvendelsesutviklingen av OoA-prepreg. Studien fant viktigheten av prepreg-vakuumkanaler for å lage laminater med null porøsitet. Senere studier har vist at halvimpregnerte prepreger effektivt kan forbedre gasspermeabiliteten. OoA-prepreger er halvimpregnert med harpiks, og tørre fibre brukes som kanaler for avgass. Gassene og flyktige stoffene som er involvert i herdingen av delen, kan slippes ut gjennom kanaler slik at porøsiteten til den ferdige delen er <1 %.
Vakuumposeprosessen tilhører ikke-autoklavformingsprosessen (OoA). Kort sagt er det en støpeprosess som forsegler produktet mellom formen og vakuumposen, og trykksetter produktet ved vakuumering for å gjøre produktet mer kompakt og gi det bedre mekaniske egenskaper. Hovedproduksjonsprosessen er
Først påføres et slippmiddel eller en slippduk på layup-formen (eller glassplaten). Prepregen inspiseres i henhold til standarden for prepregen som brukes, hovedsakelig inkludert overflatetetthet, harpiksinnhold, flyktige stoffer og annen informasjon om prepregen. Skjær prepregen til riktig størrelse. Vær oppmerksom på fibrenes retning ved skjæring. Generelt må fibrenes retningsavvik være mindre enn 1°. Nummerer hver blindenhet og registrer prepregnummeret. Ved legging av lag bør lagene legges i strengt samsvar med leggingsrekkefølgen som kreves på layup-registreringsarket, og PE-filmen eller slipppapiret bør kobles langs fibrenes retning, og luftboblene bør jages langs fibrenes retning. Skraperen sprer prepregen og skraper den ut så mye som mulig for å fjerne luften mellom lagene. Ved legging er det noen ganger nødvendig å skjøte prepregen, som må skjøtes langs fiberretningen. I skjøteprosessen bør overlapping og mindre overlapping oppnås, og skjøtesømmene på hvert lag bør være forskjøvet. Generelt er skjøtegapet for enveis prepreg som følger: 1 mm; flettet prepreg tillates kun overlapping, ikke skjøting, og overlappingsbredden er 10~15 mm. Vær deretter oppmerksom på vakuumforkomprimering, og tykkelsen på forpumpingen varierer i henhold til ulike krav. Formålet er å slippe ut luften som er fanget i opplegget og de flyktige stoffene i prepreg for å sikre komponentens indre kvalitet. Deretter er det legging av hjelpematerialer og vakuumposing. Poseforsegling og herding: Det siste kravet er at det ikke skal kunne lekke luft. Merk: Stedet der det ofte er luftlekkasje, er tetningsforbindelsen.
Vi produserer ogsådirekte roving av glassfiber,glassfibermatter, glassfibernett, ogglassfibervevd roving.
Kontakt oss:
Telefonnummer: +8615823184699
Telefonnummer: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
Publisert: 23. mai 2022