열가소성 복합재의 강화 재료

열가소성 복합 재료는 무엇입니까?

최근에는 열가소성 수지를 기반으로 한 섬유 강화 열가소성 복합재의 개발이 빠르며, 이러한 종류의 고성능 복합재의 연구 및 개발이 세계에서 시작되고 있습니다. 열가소성 복합재는 열가소성 중합체 (예 : 폴리에틸렌 (PE), 폴리 아미드 (PP), 폴리 테일 렌 (PPS), 폴리 테이더 이미드 (PPS), 폴리 테이더 이미드 (PEK) 및 폴리 에테르 에테르 케톤 (Peek)을 매트릭스로서 다양한 연속/디스 론적 섬유로 만들어진 복합재 재료 (따라서 탄소 섬유, 유리 섬유,, 유리 섬유,, 유리 섬유, 등) 강화 재료로.

열가소성 지질 기반 복합재는 주로 긴 섬유 강화 과립 (LFT) 연속 섬유 강화 Prepreg MT 및 유리 섬유 강화 열가소성 복합재 (CMT)를 포함한다. 다른 사용 요구 사항에 따르면, 수지 매트릭스에는 PPE-PAPRT, PELPCPE, PEEKPI, PA 및 기타 열가소성 공학 플라스틱이 포함되며, 치수에는 유리 건조 점점 아릴 섬유 및 붕소 섬유와 같은 모든 가능한 섬유 품종이 포함됩니다. 열가소성 수지 매트릭스 복합 기술의 개발과 그 재활용성으로 인해 이러한 종류의 복합 재료의 개발이 더 빠릅니다. Thermal Supercompound는 유럽과 미국의 선진국에서 총 트리 매트릭스 복합 재료의 총량의 30% 이상을 차지했습니다.

열가소성 매트릭스

열가소성 매트릭스는 일종의 열가소성 물질이며, 우수한 기계적 특성과 내열성을 가지며 다양한 산업 공급품의 제조에 사용할 수 있습니다. 열가소성 매트릭스는 고강도, 높은 내열성 및 우수한 부식 저항을 특징으로합니다.

현재, 항공 장에 적용되는 열가소성 수지는 주로 엿보기, PPS 및 PEI를 포함한 고온 저항성 및 고성능 수지 매트릭스입니다. 그 중에서도 비정질 PEI는 반 결정질 PP보다 항공기 구조에서 더 널리 사용되며 가공 온도 및 처리 비용이 낮아 성형 온도가 높습니다.

열가소성 수지는 더 나은 기계적 특성 및 화학적 차단 저항, 서비스 온도, 높은 특이 적 강도 및 경도, 우수한 골절 인성 및 손상 내성, 우수한 피로 저항성, 복잡한 기하학적 모양 및 구조, 조절 가능한 열전도율, 재활용, 반복적 인 환경, 용접 및 수리 특성으로 성형 될 수 있습니다.

열가소성 수지 및 보강재로 구성된 복합 재료는 내구성, 높은 인성, 높은 충격 저항 및 손상 공차를 갖습니다. 광섬유 Prepreg는 더 이상 저온, 무제한 Prepreg 저장 기간에서 보관할 필요가 없습니다. 짧은 형성주기, 용접, 높은 생산 효율, 수리 쉬운; 폐기물은 재활용 될 수 있습니다. 제품 설계 자유는 크고 복잡한 모양으로 만들어 적응성과 다른 많은 이점을 형성 할 수 있습니다.

강화 재료

열가소성 복합재의 특성은 수지 및 강화 섬유의 특성에 의존 할뿐만 아니라 섬유 강화 모드와 밀접한 관련이 있습니다. 열가소성 복합재의 섬유 강화 모드에는 짧은 섬유 보강, 긴 섬유 보강 및 연속 섬유 강화의 세 가지 기본 형태가 포함됩니다.

일반적으로 스테이플 강화 섬유는 길이가 0.2 ~ 0.6mm이며 대부분의 섬유는 직경이 70μm 미만이므로 스테이플 섬유는 분말처럼 보입니다. 짧은 섬유 강화 열가소성은 일반적으로 섬유를 용융 열가소성에 혼합하여 제조된다. 매트릭스의 섬유 길이와 랜덤 배향은 우수한 습윤을 달성하기가 비교적 쉽게 만듭니다. 긴 섬유 및 연속 섬유 강화 재료와 비교하여 짧은 섬유 복합재는 기계적 특성을 최소화하여 제조하기 가장 쉽습니다. 스테이플 섬유 복합재는 스테이플 섬유가 유동성에 덜 영향을 미치기 때문에 최종 구성 요소를 형성하기 위해 성형 또는 압출되는 경향이 있습니다.

긴 섬유 강화 복합재의 섬유 길이는 일반적으로 약 20mm이며, 이는 일반적으로 수지로 습윤 된 연속 섬유에 의해 제조되고 특정 길이로 절단된다. 사용 된 일반적인 공정은 펄 트러 싱 공정이며, 이는 특수 성형 다이를 통해 섬유와 열가소성 수지의 연속적인 로빙 혼합물을 그려 생성됩니다. 현재, 긴 섬유 강화 된 엿봄 열가소성 복합재의 구조적 특성은 200MPA 이상에 도달 할 수 있으며 모듈러스는 FDM 인쇄에 의해 20GPA 이상에 도달 할 수 있으며, 주입 성형으로 특성이 더 나을 것입니다.

연속 섬유 강화 복합재의 섬유는 "연속적"이며 길이는 몇 미터에서 수천 미터에서 다양합니다. 연속 섬유 복합재는 일반적으로 원하는 열가소성 매트릭스와 연속 섬유를 임신시킴으로써 형성된 라미네이트, 프리 레그 또는 꼰 직물 등을 제공합니다.

섬유 강화 복합재의 특성은 무엇입니까?

섬유 강화 복합재는 유리 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유 및 와인딩, 성형 또는 펄트 성형 성형 공정을 통한 매트릭스 재료와 같은 강화 섬유 재료로 만들어집니다. 다른 보강재 재료에 따르면, 일반적인 섬유 강화 복합재는 유리 섬유 강화 복합재 (GFRP), 탄소 섬유 강화 복합재 (CFRP) 및 아라미드 섬유 강화 복합재 (AFRP)로 나눌 수 있습니다.

섬유 강화 복합재는 다음과 같은 특성을 가지고 있습니다.

(1) 높은 특이 강도 및 큰 특이 적 계수;

(2) 재료 특성을 설계 할 수있다.

(3) 좋은 부식 저항과 내구성;

(4) 열 팽창 계수는 콘크리트의 계수와 유사합니다.

이러한 특성으로 인해 FRP 재료는 현대 구조물 개발의 요구를 대량의 우뚝 솟은, 무거운 짐, 빛 및 고강도 및 가혹한 조건에서 작업 할 수 있지만 현대 건축 산업화의 개발 요구 사항을 충족시킬 수 있으므로 다양한 시민 건물, 고속도로, 해양, 유압 구조 및 지하 구조물 및 기타 지하 구조물에서 점점 더 널리 사용됩니다.

열가소성 복합재에는 큰 개발 전망이 있습니다

이 보고서에 따르면, 글로벌 열가소성 복합재 시장은 2030 년까지 6,620 억 달러에이를 것으로 예상되며, 예측 기간 동안 연간 성장률은 7.8%입니다. 이러한 증가는 항공 우주 및 자동차 부문의 제품 수요 증가와 건설 부문의 지수 성장에 기인 할 수 있습니다. 열가소성 복합재는 주거용 건물, 인프라 및 급수 시설 건설에 사용됩니다. 탁월한 강도, 강인성 및 재활용 및 재활용 기능과 같은 특성은 열가소성 복합재를 구축하는 데 이상적입니다.

열가소성 복합재는 저장 탱크, 경량 구조, 창 프레임, 전신 극, 난간, 파이프, 패널 및 문을 생산하는 데 사용됩니다. 자동차 산업은 주요 응용 분야 중 하나입니다. 제조업체는 금속과 강철을 경량 열가소성 복합재로 대체하여 연료 효율 향상에 중점을 둡니다. 예를 들어, 탄소 섬유의 무게는 강철의 1/5이므로 차량의 전체 무게를 줄이는 데 도움이됩니다. 유럽위원회에 따르면, 자동차의 탄소 방출 캡 목표는 2024 년까지 킬로미터 당 130 그램에서 킬로미터 당 95 그램으로 증가 할 것이며, 이는 자동차 제조 산업의 열가소성 복합재에 대한 수요를 증가시킬 것으로 예상됩니다.

열가소성 복합재의 전망은 거대하며 국내 제조업체는 연구 개발에 많은 투자를하고 있습니다. 우리는 미래의 모든 사람들의 공동 노력으로 국내 복합 기술이 국제적인 선두 자리에있을 수 있기를 바랍니다.