Kompositmaterial är alla kombinerade med förstärkande fibrer och ett plastmaterial.Hartsets roll i kompositmaterial är avgörande.Valet av harts avgör en serie karakteristiska processparametrar, vissa mekaniska egenskaper och funktionalitet (termiska egenskaper, brandfarlighet, miljöbeständighet, etc.), hartsegenskaper är också en nyckelfaktor för att förstå kompositmaterialens mekaniska egenskaper.När hartset väljs bestäms automatiskt fönstret som bestämmer omfånget av processer och egenskaper hos kompositen.Värmehärdande harts är en vanligen använd hartstyp för hartsmatriskompositer på grund av dess goda tillverkningsbarhet.Termohärdande hartser är nästan uteslutande flytande eller halvfasta vid rumstemperatur, och begreppsmässigt liknar de mer monomererna som utgör det termoplastiska hartset än det termoplastiska hartset i sluttillståndet.Innan härdplaster härdas kan de bearbetas till olika former, men när de väl härdats med härdare, initiatorer eller värme kan de inte formas igen eftersom kemiska bindningar bildas under härdningen, vilket gör att små molekyler omvandlas till tredimensionella tvärbundna styva polymerer med högre molekylvikter.
Det finns många typer av härdplaster, vanligast använda är fenolhartser,epoxihartser, bis-horse hartser, vinylhartser, fenolhartser, etc.
(1) Fenolharts är en tidig härdplast med god vidhäftning, bra värmebeständighet och dielektriska egenskaper efter härdning, och dess enastående egenskaper är utmärkta flamskyddsegenskaper, låg värmeavgivningshastighet, låg rökdensitet och förbränning.Gasen som frigörs är mindre giftig.Bearbetbarheten är god och kompositmaterialkomponenterna kan tillverkas genom gjutning, lindning, handuppläggning, sprutning och pultrudering.Ett stort antal fenolhartsbaserade kompositmaterial används i inredningsmaterial för civila flygplan.
(2)Epoxihartsär en tidig hartsmatris som används i flygplanskonstruktioner.Det kännetecknas av en mängd olika material.Olika härdare och acceleratorer kan få ett härdningstemperaturintervall från rumstemperatur till 180 ℃;den har högre mekaniska egenskaper;Bra fibermatchande typ;motstånd mot värme och fukt;utmärkt seghet;utmärkt tillverkningsförmåga (bra täckning, måttlig hartsviskositet, god flytbarhet, trycksatt bandbredd, etc.);lämplig för övergripande samhärdning av stora komponenter;billig.Den goda formningsprocessen och enastående segheten hos epoxiharts gör att den intar en viktig position i hartsmatrisen hos avancerade kompositmaterial.
(3)Vinylhartsär erkänt som ett av de utmärkta korrosionsbeständiga hartserna.Den tål de flesta syror, alkalier, saltlösningar och starka lösningsmedelsmedier.Det används ofta inom papperstillverkning, kemisk industri, elektronik, petroleum, lagring och transport, miljöskydd, fartyg, fordonsbelysningsindustrin.Den har egenskaperna hos omättad polyester och epoxiharts, så att den har både de utmärkta mekaniska egenskaperna hos epoxiharts och den goda processprestandan hos omättad polyester.Förutom enastående korrosionsbeständighet har denna typ av harts även god värmebeständighet.Den inkluderar standardtyp, högtemperaturtyp, flamskyddstyp, slagtålighetstyp och andra varianter.Appliceringen av vinylharts i fiberförstärkt plast (FRP) baseras huvudsakligen på handuppläggning, speciellt i korrosionsskyddstillämpningar.Med utvecklingen av SMC är dess tillämpning i detta avseende också ganska märkbar.
(4)Modifierad bismaleimidharts (kallad bismaleimidharts) är utvecklad för att uppfylla kraven för nya stridsflygplan för komposithartsmatris.Dessa krav inkluderar: stora komponenter och komplexa profiler vid 130 ℃ Tillverkning av komponenter etc. Jämfört med epoxiharts kännetecknas Shuangma-harts främst av överlägsen fukt- och värmebeständighet och hög driftstemperatur;nackdelen är att tillverkningsbarheten inte är lika bra som epoxiharts, och härdningstemperaturen är hög (härdning över 185 ℃) och kräver en temperatur på 200 ℃.Eller under lång tid vid en temperatur över 200 ℃.
(5) Cyanid (qing diakustisk) esterharts har låg dielektricitetskonstant (2,8~3,2) och extremt liten dielektrisk förlusttangens (0,002~0,008), hög glasövergångstemperatur (240~290 ℃), låg krympning, låg fuktabsorption, utmärkt mekaniska egenskaper och bindningsegenskaper etc., och den har liknande bearbetningsteknik som epoxiharts.
För närvarande används cyanathartser huvudsakligen i tre aspekter: kretskort för höghastighets digitala och högfrekventa, högpresterande vågöverförande strukturmaterial och högpresterande strukturella kompositmaterial för flyg- och rymdfart.
För att uttrycka det enkelt, epoxiharts, är prestandan hos epoxiharts inte bara relaterad till syntesförhållandena, utan beror också huvudsakligen på molekylstrukturen.Glycidylgruppen i epoxiharts är ett flexibelt segment, som kan minska hartsens viskositet och förbättra processprestandan, men samtidigt minska värmebeständigheten hos det härdade hartset.De huvudsakliga metoderna för att förbättra de termiska och mekaniska egenskaperna hos härdade epoxihartser är låg molekylvikt och multifunktionalisering för att öka tvärbindningsdensiteten och introducera stela strukturer.Naturligtvis leder införandet av en stel struktur till en minskning av lösligheten och en ökning av viskositeten, vilket leder till en minskning av epoxihartsprocessens prestanda.Hur man förbättrar temperaturbeständigheten hos epoxihartssystemet är en mycket viktig aspekt.Ur synpunkt av harts och härdare, ju fler funktionella grupper, desto större tvärbindningsdensitet.Ju högre Tg.Specifik funktion: Använd multifunktionellt epoxiharts eller härdare, använd epoxiharts med hög renhet.Den vanliga metoden är att tillsätta en viss andel o-metylacetaldehyd-epoxiharts i härdningssystemet, vilket har god effekt och låg kostnad.Ju större medelmolekylvikten är, desto snävare är molekylviktsfördelningen och desto högre Tg.Specifik funktion: Använd ett multifunktionellt epoxiharts eller härdare eller andra metoder med en relativt jämn molekylviktsfördelning.
Som en högpresterande hartsmatris som används som en kompositmatris måste dess olika egenskaper, såsom bearbetningsbarhet, termofysiska egenskaper och mekaniska egenskaper, uppfylla behoven för praktiska tillämpningar.Hartsmatrisens tillverkningsbarhet inkluderar löslighet i lösningsmedel, smältviskositet (fluiditet) och viskositetsförändringar och geltidsförändringar med temperatur (processfönster).Hartsformuleringens sammansättning och valet av reaktionstemperatur bestämmer den kemiska reaktionskinetiken (härdningshastigheten), kemiska reologiska egenskaper (viskositet-temperatur kontra tid) och kemisk reaktions termodynamik (exoterm).Olika processer har olika krav på hartsviskositet.Generellt sett är hartsviskositeten för lindningsprocessen i allmänhet runt 500 cPs;för pultruderingsprocessen är hartsviskositeten cirka 800 ~ 1200 cPs;för vakuuminföringsprocessen är hartsviskositeten i allmänhet runt 300 cPs, och RTM-processen kan vara högre, men i allmänhet kommer den inte att överstiga 800 cPs;för prepreg-processen krävs att viskositeten är relativt hög, vanligtvis runt 30 000 ~ 50 000 cPs.Naturligtvis är dessa viskositetskrav relaterade till egenskaperna hos processen, utrustningen och materialen i sig och är inte statiska.Allmänt sett, när temperaturen ökar, minskar viskositeten hos hartset i det lägre temperaturområdet;Men när temperaturen ökar, fortsätter härdningsreaktionen av hartset också, kinetiskt sett, temperaturen. viss kritisk viskositetspunkt.Till exempel tar det 50 minuter för ett hartssystem med en viskositet på 200 cPs vid 100 ℃ att öka sin viskositet till 1000 cPs, sedan är tiden som krävs för samma hartssystem att öka sin initiala viskositet från mindre än 200 cPs till 1000 cPs vid 110 ℃ ca 25 minuter.Valet av processparametrar bör fullt ut beakta viskositeten och gelningstiden.Till exempel, i vakuuminföringsprocessen är det nödvändigt att säkerställa att viskositeten vid drifttemperaturen ligger inom det viskositetsintervall som krävs av processen, och brukstiden för hartset vid denna temperatur måste vara tillräckligt lång för att säkerställa att hartset kan importeras.Sammanfattningsvis måste valet av hartstyp i injektionsprocessen ta hänsyn till materialets gelpunkt, fyllningstid och temperatur.Andra processer har en liknande situation.
I formningsprocessen bestämmer storleken och formen på delen (formen), typen av förstärkning och processparametrarna processens värmeöverföringshastighet och massöverföringsprocessen.Harts härdar exoterm värme, som genereras genom bildandet av kemiska bindningar.Ju fler kemiska bindningar som bildas per volymenhet och tidsenhet, desto mer energi frigörs.Värmeöverföringskoefficienterna för hartser och deras polymerer är i allmänhet ganska låga.Hastigheten för värmeavlägsnande under polymerisation kan inte matcha hastigheten för värmealstring.Dessa inkrementella mängder värme gör att kemiska reaktioner fortskrider i en snabbare takt, vilket resulterar i mer. Denna självaccelererande reaktion kommer så småningom att leda till spänningsfel eller nedbrytning av delen.Detta är mer framträdande vid tillverkning av kompositdelar med stor tjocklek, och det är särskilt viktigt att optimera härdningsprocessvägen.Problemet med lokal "temperaturöversvängning" som orsakas av den höga exotermiska hastigheten för prepreg-härdning och tillståndsskillnaden (som temperaturskillnad) mellan det globala processfönstret och det lokala processfönstret beror alla på hur härdningsprocessen ska kontrolleras."Temperaturlikformigheten" i delen (särskilt i delens tjockleksriktning), för att uppnå "temperaturlikformighet" beror på arrangemanget (eller tillämpningen) av vissa "enhetsteknologier" i "tillverkningssystemet".För tunna delar, eftersom en stor mängd värme kommer att avledas i miljön, stiger temperaturen försiktigt, och ibland kommer delen inte att vara helt härdad.Vid denna tidpunkt behöver hjälpvärme appliceras för att fullborda tvärbindningsreaktionen, det vill säga kontinuerlig uppvärmning.
Tekniken för icke-autoklavformning av kompositmaterial är relativt den traditionella autoklavformningstekniken.I stora drag kan varje formningsmetod för kompositmaterial som inte använder autoklavutrustning kallas icke-autoklavformningsteknik..Hittills inkluderar tillämpningen av icke-autoklavformningsteknik inom flyg- och rymdområdet huvudsakligen följande riktningar: icke-autoklav prepreg-teknik, flytande formningsteknik, prepreg-formpressningsteknik, mikrovågshärdningsteknik, elektronstrålehärdningsteknik, Balanserad tryckvätskeformningsteknik .Bland dessa teknologier är OoA (Outof Autoclave) prepreg-teknologi närmare den traditionella autoklavformningsprocessen och har ett brett utbud av manuella läggnings- och automatiska läggningsprocesser, så det betraktas som ett non-woven-tyg som sannolikt kommer att realiseras på en stor skala.Autoklavformningsteknik.Ett viktigt skäl till att använda en autoklav för högpresterande kompositdelar är att ge tillräckligt tryck till prepreg, större än ångtrycket för någon gas under härdning, för att förhindra bildandet av porer, och detta är OoA prepreg. behöver slå igenom.Huruvida porositeten hos delen kan kontrolleras under vakuumtryck och dess prestanda kan uppnå prestanda hos autoklavhärdat laminat är ett viktigt kriterium för att utvärdera kvaliteten på OoA prepreg och dess formningsprocess.
Utvecklingen av OoA prepreg-teknologin kom först från utvecklingen av harts.Det finns tre huvudpunkter i utvecklingen av hartser för OoA prepregs: en är att kontrollera porositeten hos de formade delarna, såsom att använda additionsreaktionshärdade hartser för att reducera flyktiga ämnen i härdningsreaktionen;den andra är att förbättra prestandan hos de härdade hartserna. För att uppnå de hartsegenskaper som bildas av autoklavprocessen, inklusive termiska egenskaper och mekaniska egenskaper;den tredje är att säkerställa att prepreg har god tillverkningsbarhet, såsom att säkerställa att hartset kan flöda under en tryckgradient av ett atmosfärstryck, att säkerställa att den har en lång viskositetslivslängd och Tillräcklig rumstemperatur utetid, etc. Råvarutillverkare bedriver materialforskning och utveckling enligt specifika designkrav och processmetoder.Huvudinstruktionerna bör inkludera: förbättring av mekaniska egenskaper, ökad yttre tid, sänkning av härdningstemperatur och förbättring av fukt- och värmebeständighet.Vissa av dessa prestandaförbättringar är motstridiga.t.ex. hög seghet och härdning vid låg temperatur.Du måste hitta en balanspunkt och överväga den på ett heltäckande sätt!
Förutom hartsutveckling främjar tillverkningsmetoden för prepreg också tillämpningsutvecklingen av OoA prepreg.Studien fann vikten av prepreg-vakuumkanaler för att göra laminat med nollporositet.Efterföljande studier har visat att semi-impregnerade prepregs effektivt kan förbättra gaspermeabiliteten.OoA prepregs är halvimpregnerade med harts och torra fibrer används som kanaler för avgaser.De gaser och flyktiga ämnen som är involverade i härdningen av delen kan släppas ut genom kanaler så att porositeten för den slutliga delen är <1%.
Vakuumpåsningsprocessen hör till processen för icke-autoklavformning (OoA).Kort sagt är det en formningsprocess som tätar produkten mellan formen och vakuumpåsen, och trycksätter produkten genom att dammsuga för att göra produkten mer kompakt och bättre mekaniska egenskaper.Den huvudsakliga tillverkningsprocessen är
Först appliceras ett släppmedel eller släpptyg på uppläggningsformen (eller glasskivan).Prepreg inspekteras enligt standarden för prepreg som används, huvudsakligen inklusive ytdensitet, hartsinnehåll, flyktigt material och annan information för prepreg.Skär prepreg till storlek.När du skär, var uppmärksam på fibrernas riktning.I allmänhet krävs att riktningsavvikelsen för fibrerna är mindre än 1°.Numrera varje blankningsenhet och anteckna prepreg-numret.Vid uppläggning av lager bör lagren läggas i strikt överensstämmelse med uppläggningsordningen som krävs på uppläggningsarket, och PE-filmen eller släpppapperet ska anslutas längs fibrernas riktning, och luftbubblorna ska jagas i fibrernas riktning.Skraparen sprider ut prepreg och skrapar ut den så mycket som möjligt för att få bort luften mellan lagren.Vid uppläggning är det ibland nödvändigt att skarva prepregs, som måste skarvas längs fiberriktningen.I skarvningsprocessen bör överlappning och mindre överlappning uppnås, och skarvsömmarna för varje lager ska vara förskjutna.I allmänhet är skarvgapet för enkelriktad prepreg som följer.1 mm;den flätade prepreg får endast överlappa, inte skarva, och överlappningsbredden är 10~15 mm.Var sedan uppmärksam på vakuumförkomprimering, och tjockleken på förpumpningen varierar beroende på olika krav.Syftet är att släppa ut luften som är instängd i upplägget och de flyktiga ämnena i prepreg för att säkerställa komponentens inre kvalitet.Sedan är det utläggning av hjälpmaterial och vakuumpåsar.Påsförslutning och härdning: Det sista kravet är att inte kunna läcka luft.Obs: Platsen där det ofta förekommer luftläckage är tätningsfogen.
Vi producerar ocksåglasfiber direkt roving,glasfibermattor, glasfibernät, ochglasfibervävd roving.
Kontakta oss :
Telefonnummer: +8615823184699
Telefonnummer: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
Posttid: 23 maj 2022
