الفرق الأساسي بين مصفوفة الراتنج وآلية المعالجة
ألياف الكربون الحرارية
يمكن اعتبار الراتنجات التي تستخدم ألياف الكربون التي تستخدم حرارة ، مثل الإيبوكسي أو البوليستر أو الراتنجات الفينولية ، كخبز كعكة. أثناء عملية المعالجة (الناتجة عن الحرارة أو محفز كيميائي) ، يخضع لارتباط كيميائي لا رجعة فيه يسمى Cross -. تشكل هذه العملية روابط تساهمية دائمة بين سلاسل البوليمر ، مما يخلق بنية جامدة وثلاثة- الأبعاد. بمجرد الشفاء ، لا يمكن ذوبان أو إعادة تشكيل الحرارية ؛ يبقى محدد بشكل دائم ، وهذا هو السبب في أنه يحمل هذا الاسم.
ألياف الكربون بالحرارة
الراتنجات شائعة الاستخدام لألياف الكربون بالحرارة هي polyethetheretketone أو polyetherimide أو polyamide. تتكون الراتنجات الحرارية مثل الشوكولاتة. تتكون الثغرات من سلاسل البوليمر الطويلة التي تفتقر إلى الروابط الكيميائية. عندما يتم تسخينها فوق نقطة الانصهار الخاصة بهم ، فإنها تليح في سائل لزج يمكن تشكيله حسب الرغبة. بمجرد التبريد ، يصلبون ويحتفظون بهذا الشكل. هذا التغيير جسدي بحت وقابل للعكس بالكامل ، مما يسمح له أن يذوب مرارًا وتكرارًا مع فقدان القليل من السلامة الكيميائية. هذا الانعكاس المتأصل هو ميزة رئيسية للعديد من الاستخدامات الحديثة لمركبات ألياف الكربون بالحرارة.
الخواص الميكانيكية والبيئية لمركبات ألياف الكربون الحرارية والحرارة
تقليديًا ، كانت المركبات الحرارية ، وخاصة تلك المصنوعة من راتنجات الإيبوكسي ، هي المعيار لتطبيقات القوة العالية-. يوفر هيكلها الجزيئي المرتبط بشكل صارم تصلبًا استثنائيًا ومقاومة ممتازة للزحف (التشوه التدريجي تحت الإجهاد المطول) ، مما يجعلها مثالية لهياكل الطائرات الأولية وأجزاء السيارات العالية -. كما أنها تميل إلى الحفاظ على خصائص ميكانيكية ممتازة واستقرار في درجات حرارة عالية. على سبيل المثال ، توفر الشركة المصنعة الرائدة Toray من الدرجات الحرارية للهياكل الأولية للطائرات ، والتي أثبتت موثوقيتها لأكثر من 25 عامًا.
ومع ذلك ، فإن اللدائن الحرارية عالية الأداء - تؤدي بسرعة إلى إغلاق فجوة الأداء. على سبيل المثال ، تعرض ألياف الكربون - نظرة خاطفة (cf - نظرة خاطفة) خصائص ميكانيكية متميزة تنافس أو حتى تفوق على العديد من مركبات الحرارة. في إحدى الدراسات ، أظهرت نظرة خاطفة على CF - قوة شد من 425 ميجا باسكال ، في حين أن مركب CF - كان لديه قوة شد من 311 ميجا باسكال. على الرغم من أن دراسة أخرى أبلغت عن معامل مرنة أقل لمركب CF/PEEK معين مقارنةً بمركب CF/Epoxy ، فقد أظهرت إصدار PEEK قوة خيط أكبر 2.15 مرة ، مما يدل على أداء فائق في تطبيقات البث.
مقارنة مقاومة التأثير والمتانة
ألياف الكربون بالحرارة تظهر مقاومة تأثير أعلى بكثير لأن سلاسل البوليمر يمكن أن تتحرك وتمتص الطاقة ، مما يساعد على منع انتشار الكراك الكارثي. في المقابل ، يميل بنية البلاستيك المرتبطة بشكل صارم إلى جعلها أكثر هشاشة. هذه الصلابة المتفوقة تجعل المركبات المرنة الحرارية ذات قيمة خاصة بالنسبة للأجزاء التي تخضع للتأثير ، مثل جلود جسم الطائرة ، وحواف الجناح الرائدة ، وهياكل تحطم السيارات. وقد أظهرت الدراسات أنه في اختبارات تأثير السرعة العالية- ، تتفوق مركبات الحرارة الحرارية على مركبات حرارية مثل راتنجات الإيبوكسي CF {4}} ، مما يظهر مقاومة تأثير أعلى ويحافظ على أضرار أقل. هذه المتانة المعززة هي القوة الدافعة وراء استخدام ألياف الكربون بالحرارة في تطبيقات الجليد والدفاع في الجيل التالي-.
المقاومة الكيميائية والبيئية
تقدم كلتا المادتين مقاومة ممتازة للعوامل البيئية ، وهي ميزة رئيسية على المعادن المتآكلة. بمجرد الشفاء ، تشتهر الحرارية بمقاومتها الممتازة للمواد الكيميائية والمذيبات. كما تظهر البلاستيك الحراري مقاومة كيميائية عالية ، مع البوليمرات مثل PEEK و PPS تُظهر القصور الملحوظ لمجموعة واسعة من المواد الكيميائية. يساهم هذا الاستقرار الكيميائي أيضًا في متانة مصطلح- الطويل للمكونات المصنوعة من مركبات الألياف الكربونية المتقدمة والحرارة.
تأثير التصنيع على مواد ألياف الكربون الحرارية والحرارة
المواد الحرارية التقليدية
تقليديًا ، كان تصنيع مكونات ألياف الكربون الحرارية لتطبيقات الفضاء Aerospace عملية مستهلكة دقيقة ووقت -. يتطلب عادةً وضعًا يدويًا أو آليًا للألواح السابقة في القالب ، تليها دورات علاج ممتدة في الأوتوكلاف (فرن كبير مضغوط). يمكن أن تستغرق مراحل المعالجة هذه عدة ساعات لعبور - تمامًا الراتنج. تشمل تقنيات التصنيع المشتركة رمية الكرة ، وصبر الضغط ، وقولبة نقل الراتنج. في حين أن هذه العمليات يمكن أن تنتج جودة عالية- ، فهي بطيئة وطاقة - مكثفة ، مما يخلق اختناقات الإنتاج. يمثل هذا القيد تحديًا كبيرًا حيث يسعى مصنعو الطائرات إلى زيادة الإنتاج إلى أعلى المستويات التاريخية.
عالية - التصنيع المركب الحراري
يمثل تصنيع المركبات الحرارية العالية - تحولًا كبيرًا في كفاءة الإنتاج. نظرًا لأن العملية تتضمن ذوبان مادي وتصلب ، يتم تقليل أوقات الدورة بشكل كبير من ساعات إلى دقائق. يتيح ذلك تبني السرعة العالية- ، طرق التصنيع الآلية الشائعة في صناعة البلاستيك ، بما في ذلك التشكيل الحراري ، الختم ، وضع الألياف الآلية (AFP) ، وفي توحيد-. في- توحيد الموقع - التدفئة ، الموضع ، والتوحيد في خطوة واحدة - يلغي الحاجة إلى post - في الإنتاج التلقائي ، وتبسيط بشكل كبير. تعد القدرة على التصنيع بسرعة ومستمرة وتصنيع تلقائيًا من العوامل الرئيسية التي تدفع الاهتمام بكل من مركبات الألياف الكربونية الحرارية والحرارية. ومع ذلك ، يتطلب تصنيع مركبات البلاستيك الحرارية العالية- درجات حرارة أعلى معالجة ، عادةً حوالي 400 درجة ، مقارنة بدرجات حرارة المعالجة النموذجية البالغة 200 درجة أو أقل للعديد من راتنجات الإيبوكسي ، مما يستلزم استخدام المعدات المتخصصة.
مركبات الألياف الكربونية الحرارية والحرارة لها تأثير على الصناعات الأخرى
البضائع الرياضية
من مضارب التنس إلى إطارات الدراجات ، كانت الخصائص الخفيفة والقاسية من الحرارية هي الدعامة الأساسية منذ فترة طويلة.
البحرية
تستخدم في أجسام السفينة والبنى الفوقية. الطاقة: في شفرات توربينات الرياح وخزانات الغاز الطبيعي المضغوط.
طبي
بالنسبة للزراعة والأطراف الاصطناعية ، فإن التوافق الحيوي وقوة المواد مثل نظرة خاطفة لا تقدر بثمن.
خاتمة
المادة الصحيحة لكل مهمة في هذه المقارنة المستمرة لمركبات ألياف الكربون الحرارية والحرارة ، لا توجد مادة "أفضل" واحدة. يعتمد الخيار الأفضل بالكامل على المتطلبات المحددة للتطبيق. تظل المركبات الحرارية هي أجهزة العمل المثبتة للتطبيقات التي تتطلب أعلى قوة وتصلب وأداء درجة الحرارة العالية- ، وحيث تكون أوقات الإنتاج الطويلة مقبولة. إرثهم في صناعة الطيران هو شهادة على موثوقيتها وأدائها. مركبات البلاستيك الحرارية ، من ناحية أخرى ، تمثل مستقبل الحجم العالي- ، التصنيع المركب المستدام. إن مزاياها الرئيسية - ، ودورات المعالجة السريعة ، والقابلية لإعادة التدوير - تجعلها المادة المفضلة للجيل القادم من الطائرات والسيارات والمنتجات الاستهلاكية.
اتصل بنا
إذا كنت تريد معرفة المزيد عن منتجات ألياف الكربون ، فيرجى الاتصال بنا. نحن شركة متخصصة في إنتاج منتجات ألياف الكربون - Dongguan Juli Composite Technology Co. ، Ltd . - التي تم تأسيسها في عام 2011. لدينا أكثر من عشر سنوات من الخبرة في الصناعة وأنشأنا علامتنا التجارية الخاصة. اتصل بنا عبر sales18@julitech.cn أو WhatsApp +86 18822947075. ألياف الكربون لدينا أصلية بنسبة 100 ٪ وقد تم اعتمادها من قبل العديد من العملاء. اهلا وسهلا بك لزيارة مصنعنا.
