U proteklih pola stoljeća kompoziti ojačani vlaknima su se široko koristili zbog svojih odličnih svojstava, a važna uloga kompozita ojačanih vlaknima je očigledna. Od pojave kompozitnih materijala, ojačana vlakna su prošla transformaciju iz prirodnih u sintetička vlakna.
Trenutno, najčešća vlakna za ojačanje uključuju staklena vlakna, aramidna vlakna, karbonska vlakna, itd. Ovaj rad će prvo ukratko predstaviti uobičajene vrste vlakana za ojačanje.
U kompozitnim materijalima, glavna uloga smolne matrice je da poveže vlakna zajedno i prenese vanjska opterećenja s jednog vlakna na drugo. Većina ojačanih vlakana je savijena i fleksibilna, a ako se na njih primijeni napetost, imat će dovoljnu vlačnu čvrstoću i krutost.
Vlakna za ojačanje su obično snopovi, a pojedinačna vlakna imaju tendenciju da budu vrlo fina, kao što su staklena vlakna i karbonska vlakna s tipičnim rasponom promjera od 5 do 25 mikrona. Poređenja radi, ljudska kosa je obično između 50 i 200 mikrona u prečniku. Sve "strukture" ojačane vlaknima mogu biti izvedene od filamentnih vlakana, uključujući vuču, pređu, sjeckana vlakna, mljevena vlakna itd.
Uobičajena vlakna za ojačanje uključuju staklena vlakna i karbonska vlakna.
1. staklena vlakna
Postoji mnogo različitih varijanti fiberglasa, ali za kompozite, dvije su najčešće. E-staklena vlakna su standardni tip u gotovo svim proizvodima ojačanim staklenim vlaknima, dok S-staklena vlakna (također poznata kao R-staklena ili T-staklena vlakna) imaju znatno bolju vlačnu čvrstoću.
S-staklena vlakna su obično manja od E-staklenih vlakana, imaju bolju adheziju u matrici smole, a učinak udara je poboljšan. Ali košta mnogo više. S-2 stakleno vlakno je komercijalno S-stakleno vlakno veće čvrstoće, koje ima dvostruko veću zateznu čvrstoću od tipičnih E-staklenih vlakana i također ima oko 10-20 posto veću krutost. Ali za gotovo sve primjene, E-staklena vlakna su dovoljna.
Fiberglas se proizvodi ekstrudiranjem rastopljenih (1700 stepeni) mineralnih proizvoda (silicijum dioksid, aluminijum i kalcijum oksid, itd.) kroz rupe malog prečnika. Tipično, E-staklena vlakna imaju oko 10-25 mikrona u prečniku, što ih čini većim od karbonskih vlakana.
2. karbonska vlakna
Ugljična vlakna dolaze u mnogim varijantama, s različitim mehaničkim svojstvima i troškovima. Ugljična vlakna se ne ekstrudiraju direktno iz rastaljenog materijala, već se proizvode toplinskom obradom prekursora vlakana, uključujući pre-oksidaciju u zračnoj atmosferi i karbonizaciju u inertnoj atmosferi. Pod zatezanjem, karbonska struktura unutar vlakna se poravnava, pomažući da se maksimizira vlačna čvrstoća i krutost.
Najčešći prekursor koji se koristi za karbonska vlakna je poliakrilonitrilna (PAN) vlakna. Trenutno, najčešći standardni i srednji modul karbonska vlakna su bazirana na PAN prekursoru. Modul karbonskih vlakana pripremljenih sistemom prekursora asfalta je obično veći. U zavisnosti od svojstava prekursora, prečnika vlakna i detalja procesa termičke obrade (oksidacija, karbonizacija, grafitizacija), dobijeno ugljenično vlakno ima širok spektar mehaničkih svojstava.
Jedno karbonsko vlakno je obično manje od staklenog vlakna, samo 5 mikrona u prečniku. modul modula modula Ugljična vlakna se često klasificiraju sa standardnim modulom i srednjim modulom, posebno sa modulom. IM), karbonska vlakna visokog modula (HM) i ultravisokog modula.
3. Druga često korištena vlakna za ojačanje
Kevlar aramidna vlakna:
Sintetičko aramidno vlakno koje je razvio DuPont. Ostala komercijalna aramidna vlakna uključuju Twaron, Technora i Nomex. Kao armaturno vlakno za kompozitne materijale, aramidna vlakna se uglavnom koriste za aplikacije s visokom vlačnom čvrstoćom i otpornošću na bušenje, habanje i lomljenje. Aramidna vlakna su često teška za spajanje, rezanje i rukovanje i često se koriste u kombinaciji s karbonskim ili staklenim vlaknima.
Bazaltna vlakna:
napravljeno postupkom topljenja i ekstruzije sličnim staklenim vlaknima. Njegova vlačna čvrstoća i modul su nešto veći od E-staklenih vlakana, ali manji od karbonskih vlakana. Gustina je slična onoj kod E-staklenih vlakana. Cijena je između E-staklenih vlakana i karbonskih vlakana. Postoji ograničena ponuda bazalta kompozitnog kvaliteta, koji je obično smeđe boje.
Polietilen ultra visoke molekulske težine:
I Dyneema i Spectra su vlakna napravljena od polietilena ultra visoke molekularne težine (UHMWPE) ili ekstrudiranog filamenta od polietilena visokog modula (HMPE). UHMWPE se koristi za vuču za vuču, tetivu, ribolovnu liniju i oklop vozila te je robustan i izdržljiv. Vlakna se mogu koristiti u kompozitnim aplikacijama, često pomiješana sa karbonskim vlaknima. Hibridna armatura Dyneema/karbonskih vlakana može poboljšati žilavost laminata, apsorpciju energije i otpornost na udar karbonskih vlakana. Spectra tkanine se mogu primijeniti lokalno radi povećanja otpornosti na habanje.
Polipropilen visoke molekularne težine:
Innegra je vlakno koje proizvodi Innegra Technologies od polipropilena visoke molekularne težine (HMPP). Iako nije tako jaka kao Kevlar ili Dyneema, Innegra je čvrsta i otporna na udarce i lom po nižoj cijeni. Innegra se često koristi kao komponenta hibridnog materijala za ojačanje, pomiješan sa karbonskim ili staklenim vlaknima kako bi se povećala žilavost laminata.
Biljna vlakna:
Dok su fiberglas i karbonska vlakna najčešća vlakna za ojačanje, najstarija strukturna vlakna za ojačanje su drvena i biljna vlakna. U protekloj deceniji došlo je do ponovnog porasta interesa za vlakna laminata, posebno za lan i jutu, koja nude korisna mehanička svojstva i nude sličnu obradu kao i standardni tipovi vlakana. Jedan od izazova s kojim se suočavaju biljna vlakna je mnogo širi raspon mehaničkih svojstava od tradicionalnih inženjerskih materijala, a nisu tako jaka kao obična E-staklena vlakna. Apsorpcija vlage je problem za sve kompozitne armaturne materijale na bazi biologije, što može uzrokovati probleme za mnoge kompozitne procese.
Keramička vlakna:
Keramički matrični kompoziti (CMC) imaju slična mehanička svojstva kao i kompoziti od karbonskih vlakana, ali imaju izuzetno visoku otpornost na temperaturu. Obično ih razgrađuju oksidna i neoksidna vlakna, ovisno o njihovom kemijskom sastavu. Sa neoksidne strane, bor je jedan od najpoznatijih keramičkih armaturnih materijala, sa nevjerovatnom čvrstoćom na pritisak. Silicijum karbidna (SiC) vlakna imaju veliku čvrstoću i krutost i vrlo su tvrda. Vlakna na bazi oksida imaju veću otpornost na oksidaciju, ali niža mehanička svojstva.
Xiamen LFT kompozitna plastika Co., Ltd. je kompanija sa brendom koja se fokusira na LFT&LFRT. Serija dugih staklenih vlakana (LGF) i serija dugih karbonskih vlakana (LCF). Termoplastični LFT kompanije može se koristiti za LFT-G brizganje i ekstruziju, a može se koristiti i za LFT-D oblikovanje. Može se proizvesti prema zahtjevima kupca: 5~25 mm dužine. Termoplasti ojačani dugim vlaknima, ojačani kontinuiranom infiltracijom, prošli su ISO9001 i 16949 sistemski certifikat, a proizvodi su dobili mnogo nacionalnih zaštitnih znakova i patenata.
Tel:13950095727
Email:sale02@lfrtplatic.com
