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热塑性复合材料简介

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图片来源:Tommie Bear/Shutterstock.com

在过去的十年中,复合材料已经取代铝成为航空和运输行业的首选生产材料。这一增长主要是由热固性复合材料推动的,但热塑性复合材料将成为新的选择材料。

复合材料由三种主要成欧洲杯足球竞彩分定义:树脂基体、电枢和可操作添加剂。热固性复合材料是通过不可逆的化学变化由液体转变为固体,而热塑性复合材料是通过可逆的热固化过程固化的。

虽然结构聚合物复合材料有许多有益的性能,如低密度,良好的绝缘,环境电阻和良好的机械性能,他们可能是化学不稳定的。例如,具有有限保质期的浸渍中间体或预浸料。

热塑性复合材料是由结构聚合物复合材料发展而来的。这些材料没有欧洲杯足球竞彩化学不稳定性,因为它们利用了热塑性基体。加热时,tmc会变软,并可以重新塑造而不退化。当它们冷却时,它们会凝固成成品的形状。这种加热-冷却循环可以重复多次,使产品的保质期几乎是无限期的。

热塑性复合材料也可以使用来自木材和金属加工的技术来塑形。由于基体材料的韧性,它们增加了循环利用率和损伤容忍度。

热塑性复合材料的类型

热塑性复合材料可以分为玻璃毡热塑性塑料(GMT)或高级热塑性复合材料(ATC)。

玻璃毡热塑性塑料

gmt是热塑性预浸料,在机械上优于注塑增强热塑性塑料。这些材料在航欧洲杯足球竞彩空和运输行业非常受欢迎,特别是汽车行业——2018年占国际消费量的92%以上。gmt还可以广泛应用于建筑和海洋应用。

gmt几乎可以使用任何热塑性塑料作为基体;然而,选择仅限于聚氯乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯和聚苯硫醚,其中聚丙烯约占商业用途的95%。

当使用温度保持在110°C以下时,它也是一种合适的材料。当遇到更高的温度和更恶劣的使用条件时,可以使用更昂贵的聚苯硫醚。e -玻璃纤维以短切纤维、不规则短切纤维或连续毡的形式是最常见的增强相。

gmt的生产高度集中,韩华和Quadrant两家公司占据了全球生产的绝大多数。

高级热塑性复合材料(ATCs)

最初,atc使用无定形树脂,如聚醚砜和聚醚酰亚胺作为基体。然而,在需要增加耐溶剂性的应用中,可以使用半结晶聚合物,如聚醚醚酮和聚苯硫醚。

有限数量的假热塑性塑料,包括聚酰胺酰亚胺和聚酰亚胺,也可以使用。连续的增强相可以是股,编织,针织或编织织物的形式,由碳,芳纶和/或S-, R-和e -玻璃制成。碳是高温应用中最受欢迎的材料,而e -玻璃在低温应用中占主导地位。

先进热塑性复合材料的关键性能

  • 低密度,因此重量轻
  • 良好的强度
  • 良好的韧性
  • 好的环境阻力
  • 被重塑的能力
  • 组合物可以定制,以适应各种温度和环境条件

热塑性复合材料的应用

热塑性复合材料可以应用于各种行业,包括汽车工业、航空航天工业、建筑工业和材料搬运。欧洲杯足球竞彩

汽车工业

由于其轻量化和高韧性,gmt已被汽车工业用于各种用途。应用范围包括座椅框架,电池托盘,保险杠梁,负载地板,前端,阀盖,摇臂面板和发动机下盖。

航空航天工业

atc在航空航天工业的用途有限,但它们是由于对更坚固的复合材料的需求而出现的。目前,复合材料占大多数现代飞机的50%以上,比如波音787。

atc类似于第一种纤维含量超过50%的热固性复合材料,利用高度对齐的连续纤维结构。实际应用包括导弹和飞机的稳定翼、翼肋和面板、机身壁衬里和头顶的存储舱。

商业航空工业已经表明,atc将是未来制造材料的选择,因为这些材料的采用将转化为显著的成本节约,以及更大的可持续性。欧洲杯足球竞彩

多年来,人们一直在讨论航空工业是否会采用热塑性塑料,如今,这一趋势似乎正在发生。就在汽车和其他行业开始使用空中交通管制系统时,航空业也开始看到曙光。

建筑行业

在建筑工业中,热塑性塑料通常与木颗粒混合制成复合建筑材料。欧洲杯足球竞彩欧洲杯猜球平台木塑复合材料(WPCs)通常用来代替压力处理木材。最近的一项研究发现,煤炭可以用来代替木屑,制造出更坚固、更耐用、更防水的建筑材料。欧洲杯猜球平台该研究还表明,煤塑料复合材料的生产所需的能源要比wpc的生产少得多,产生的排放也更少。

atc可以更广泛地用于建筑行业的结构型材,管道,混凝土钢筋,轻质结构和隔热板。

医疗设备2020欧洲杯下注官网

atc比许多现有材料更轻、更强,它在医疗设备行业的应用应该是明确的。2020欧洲杯下注官网欧洲杯足球竞彩许多公司正在使用这些材料来制造轮椅或其他设备的零部件,以增加机欧洲杯足球竞彩动性。2020欧洲杯下注官网ATC生产过程也有助于创建复杂的形状,可以定制为个别患者。

欧洲杯足球竞彩材料处理

材料处理欧洲杯足球竞彩行业受益于这些热塑性复合材料形式的托盘和货物集装箱。与热固性塑料相比,atc更容易运输,更耐化学腐蚀,使用寿命更长。

资料来源及进一步阅读

本文于18日更新th2020年3月

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