Τον τελευταίο μισό αιώνα, τα ενισχυμένα με ίνες σύνθετα υλικά έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως λόγω των εξαιρετικών ιδιοτήτων τους και ο σημαντικός ρόλος των σύνθετων υλικών ενισχυμένων με ίνες είναι αυτονόητος. Από την εμφάνιση των σύνθετων υλικών, οι ενισχυμένες ίνες έχουν υποστεί μετατροπή από φυσικές ίνες σε συνθετικές ίνες.
Επί του παρόντος, οι πιο κοινές ίνες οπλισμού περιλαμβάνουν τις ίνες γυαλιού, τις ίνες αραμιδίου, τις ίνες άνθρακα, κ.λπ. Αυτή η εργασία θα παρουσιάσει αρχικά εν συντομία τους κοινούς τύπους ινών οπλισμού.
Στα σύνθετα υλικά, ο κύριος ρόλος της μήτρας ρητίνης είναι να συνδέει τις ίνες μεταξύ τους και να μεταφέρει εξωτερικά φορτία από τη μια ίνα στην άλλη. Οι περισσότερες ενισχυμένες ίνες είναι λυγισμένες και δισκέτες, και εάν εφαρμοστεί τάση σε αυτές, θα έχουν επαρκή αντοχή σε εφελκυσμό και ακαμψία.
Οι ίνες οπλισμού είναι συνήθως δεσμίδες και οι μεμονωμένες ίνες τείνουν να είναι πολύ λεπτές, όπως οι ίνες γυαλιού και οι ίνες άνθρακα με τυπικό εύρος διαμέτρου από 5 έως 25 μικρά. Για σύγκριση, τα ανθρώπινα μαλλιά έχουν συνήθως διάμετρο μεταξύ 50 και 200 μικρομέτρων. Όλες οι ενισχυμένες με ίνες "δομές" μπορούν να προέρχονται από ίνες νήματος, συμπεριλαμβανομένων των ινών, του νήματος, των τεμαχισμένων ινών, των αλεσμένων ινών κ.λπ.
Οι κοινές ίνες ενίσχυσης περιλαμβάνουν ίνες γυαλιού και ίνες άνθρακα.
1. ίνα γυαλιού
Υπάρχουν πολλές διαφορετικές ποικιλίες υαλοβάμβακα, αλλά για τα σύνθετα υλικά, δύο είναι οι πιο κοινές. Οι ίνες γυαλιού E είναι ο τυπικός τύπος σχεδόν σε όλα τα ενισχυμένα με υαλοβάμβακα προϊόντα, ενώ οι ίνες υάλου S (γνωστές και ως ίνες γυαλιού R ή T-γυαλί) έχουν σημαντικά καλύτερη αντοχή σε εφελκυσμό.
Οι ίνες γυαλιού S είναι συνήθως μικρότερες από τις ίνες γυαλιού E, έχουν καλύτερη πρόσφυση στη μήτρα της ρητίνης και η απόδοση κρούσης βελτιώνεται. Αλλά κοστίζει πολύ περισσότερο. Η ίνα υάλου S-2 είναι μια εμπορική ίνα S-γυαλιού υψηλότερης αντοχής, η οποία έχει διπλάσια αντοχή σε εφελκυσμό από την τυπική ίνα υάλου E και έχει επίσης περίπου 10-20 τοις εκατό μεγαλύτερη ακαμψία. Αλλά για σχεδόν όλες τις εφαρμογές, οι ίνες E-glass είναι αρκετές.
Το υαλοβάμβακα κατασκευάζεται με εξώθηση τετηγμένων (1700 μοιρών) ορυκτών προϊόντων (πυρίτιο, αλουμίνιο και οξείδιο του ασβεστίου κ.λπ.) μέσω οπών μικρής διαμέτρου. Συνήθως, οι ίνες γυαλιού E έχουν διάμετρο περίπου 10-25 microns, γεγονός που τις καθιστά μεγαλύτερες από τις ίνες άνθρακα.
2. ανθρακονήματα
Οι ίνες άνθρακα διατίθενται σε πολλές ποικιλίες, με ποικίλες μηχανικές ιδιότητες και κόστος. Η ίνα άνθρακα δεν εξωθείται απευθείας από το λιωμένο υλικό, αλλά κατασκευάζεται με θερμική επεξεργασία της πρόδρομης ίνας, συμπεριλαμβανομένης της προοξείδωσης σε ατμόσφαιρα αέρα και της ενανθράκωσης σε μια αδρανή ατμόσφαιρα. Υπό τάση, η δομή άνθρακα εντός της ίνας ευθυγραμμίζεται, συμβάλλοντας στη μεγιστοποίηση της αντοχής σε εφελκυσμό και της ακαμψίας.
Ο πιο κοινός πρόδρομος που χρησιμοποιείται για τις ίνες άνθρακα είναι η ίνα πολυακρυλονιτριλίου (PAN). Προς το παρόν, οι πιο κοινές ίνες άνθρακα τυπικού και μεσαίου συντελεστή βασίζονται στον πρόδρομο PAN. Ο συντελεστής ινών άνθρακα που παρασκευάζεται από το σύστημα πρόδρομων ασφάλτου είναι συνήθως υψηλότερος. Ανάλογα με τις ιδιότητες του προδρόμου, τη διάμετρο της ίνας και τις λεπτομέρειες της διαδικασίας θερμικής επεξεργασίας (οξείδωση, ενανθράκωση, γραφιτοποίηση), η προκύπτουσα ίνα άνθρακα έχει ένα ευρύ φάσμα μηχανικών ιδιοτήτων.
Μια απλή ίνα άνθρακα είναι συνήθως μικρότερη από μια ίνα γυαλιού, μόλις 5 μικρά σε διάμετρο. modulus modulus modulus Οι ίνες άνθρακα ταξινομούνται συχνά με Standard modulus και Intermediate modulus, ειδικά με modulus. IM), High modulus (HM) και Ultra-high modulus ίνα άνθρακα.
3. Άλλες κοινώς χρησιμοποιούμενες ενισχυτικές ίνες
Ίνα Kevlar Aramid:
Μια συνθετική ίνα αραμιδίου που αναπτύχθηκε από την DuPont. Άλλες εμπορικές ίνες αραμιδίου περιλαμβάνουν τα Twaron, Technora και Nomex. Ως ενισχυτική ίνα για σύνθετα υλικά, η ίνα αραμιδίου χρησιμοποιείται κυρίως για εφαρμογές με υψηλή αντοχή σε εφελκυσμό και αντοχή στη διάτρηση, στη φθορά και στη θραύση. Οι ίνες αραμιδίου είναι συχνά δύσκολο να συνδεθούν, να κοπούν και να χειριστούν, και συχνά χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με ίνες άνθρακα ή ίνες γυαλιού.
Ίνες βασάλτη:
γίνεται με τη χρήση μιας διαδικασίας τήξης και εξώθησης παρόμοια με τις ίνες γυαλιού. Η αντοχή και ο συντελεστής εφελκυσμού του είναι ελαφρώς υψηλότεροι από τις ίνες γυαλιού E αλλά λιγότερο από τις ίνες άνθρακα. Η πυκνότητα είναι παρόμοια με αυτή των ινών E-glass. Η τιμή είναι μεταξύ ινών E-glass και ανθρακονημάτων. Υπάρχει περιορισμένη προσφορά βασάλτη σύνθετης ποιότητας, ο οποίος έχει συνήθως καφέ χρώμα.
Πολυαιθυλένιο εξαιρετικά μεγάλου μοριακού βάρους:
Τόσο η Dyneema όσο και η Spectra είναι ίνες κατασκευασμένες από πολυαιθυλένιο εξαιρετικά υψηλού μοριακού βάρους (UHMWPE) ή εξωθημένο νήμα από πολυαιθυλένιο υψηλού συντελεστή (HMPE). Οι ίνες μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε σύνθετες εφαρμογές, συχνά αναμεμειγμένες με ανθρακονήματα.Η υβριδική ενίσχυση Dyneema/ανθρακόνημα μπορεί να βελτιώσει την σκληρότητα των ελασμάτων, την απορρόφηση ενέργειας και την αντοχή σε κρούση των ινών άνθρακα. Τα υφάσματα Spectra μπορούν να εφαρμοστούν τοπικά για αύξηση της αντοχής στη φθορά.
Πολυπροπυλένιο υψηλού μοριακού βάρους:
Το Innegra είναι μια ίνα που κατασκευάζεται από την Innegra Technologies από πολυπροπυλένιο υψηλού μοριακού βάρους (HMPP). Αν και δεν είναι τόσο ισχυρό όσο το Kevlar ή το Dyneema, το Innegra είναι σκληρό και ανθεκτικό σε κρούση και θραύση με χαμηλότερο κόστος. Συχνά το Innegra χρησιμοποιείται ως συστατικό υβριδικού ενισχυτικού υλικού, αναμεμειγμένο με ανθρακονήματα ή ίνες γυαλιού για να αυξήσει την σκληρότητα του laminate.
Φυτικές ίνες:
Ενώ το fiberglass και το ανθρακονήματα είναι οι πιο κοινές ενισχυτικές ίνες, οι παλαιότερες δομικές ενισχυτικές ίνες είναι το ξύλο και οι φυτικές ίνες. Την τελευταία δεκαετία, έχει αναζωπυρωθεί το ενδιαφέρον για τις ελασματοποιημένες φυτικές ίνες, ιδιαίτερα το λινάρι και τη γιούτα, οι οποίες προσφέρουν χρήσιμες μηχανικές ιδιότητες και προσφέρουν παρόμοια επεξεργασία με τους τυπικούς τύπους ινών. Μια πρόκληση που αντιμετωπίζουν οι φυτικές ίνες είναι ένα πολύ μεγαλύτερο εύρος μηχανικών ιδιοτήτων από τα παραδοσιακά κατασκευασμένα υλικά και δεν είναι τόσο ισχυρές όσο οι κανονικές ίνες γυαλιού E. Η απορρόφηση υγρασίας είναι ένα πρόβλημα για όλα τα σύνθετα υλικά ενίσχυσης βιολογικής βάσης, το οποίο μπορεί να προκαλέσει προβλήματα σε πολλές σύνθετες διεργασίες.
Κεραμικές ίνες:
Τα σύνθετα υλικά κεραμικής μήτρας (CMC) έχουν παρόμοιες μηχανικές ιδιότητες με τα σύνθετα υλικά από ανθρακονήματα, αλλά έχουν εξαιρετικά υψηλή αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες. Συνήθως διασπώνται από ίνες οξειδίου και μη, ανάλογα με τη χημική τους σύσταση. Από την πλευρά του μη οξειδίου, το βόριο είναι ένα από τα πιο γνωστά κεραμικά ενισχυτικά υλικά, με απίστευτη αντοχή στη θλίψη. Οι ίνες καρβιδίου του πυριτίου (SiC) έχουν υψηλή αντοχή και ακαμψία και είναι πολύ σκληρές. Οι ίνες με βάση το οξείδιο έχουν υψηλότερη αντίσταση στην οξείδωση αλλά χαμηλότερες μηχανικές ιδιότητες.
Η Xiamen LFT composite plastic Co., Ltd. είναι μια επώνυμη εταιρεία που εστιάζει στο LFT&LFRT. Σειρά Long Glass Fiber Series (LGF) και Long Carbon Fiber Series (LCF). Το θερμοπλαστικό LFT της εταιρείας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για χύτευση και εξώθηση με έγχυση LFT-G και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για χύτευση LFT-D. Μπορεί να παραχθεί σύμφωνα με τις απαιτήσεις του πελάτη: 5~25mm σε μήκος. Τα θερμοπλαστικά ενισχυμένα με συνεχή διήθηση μακριών ινών της εταιρείας έχουν περάσει την πιστοποίηση συστήματος ISO9001 & 16949 και τα προϊόντα έχουν λάβει πολλά εθνικά εμπορικά σήματα και διπλώματα ευρεσιτεχνίας.
Τηλ:13950095727
Email:sale02@lfrtplatic.com
