Vật liệu composite đều được kết hợp với sợi gia cường và vật liệu nhựa. Vai trò của nhựa trong vật liệu composite là rất quan trọng. Việc lựa chọn nhựa quyết định một loạt các thông số quy trình đặc trưng, một số tính chất cơ học và chức năng (tính chất nhiệt, khả năng bắt lửa, khả năng chống chịu môi trường, v.v.), tính chất của nhựa cũng là một yếu tố chính để hiểu các tính chất cơ học của vật liệu composite. Khi nhựa được chọn, cửa sổ xác định phạm vi các quy trình và tính chất của vật liệu composite sẽ tự động được xác định. Nhựa nhiệt rắn là loại nhựa thường được sử dụng cho vật liệu composite nền nhựa vì khả năng sản xuất tốt của nó. Nhựa nhiệt rắn hầu như chỉ ở dạng lỏng hoặc bán rắn ở nhiệt độ phòng và về mặt khái niệm, chúng giống các monome tạo nên nhựa nhiệt dẻo hơn là nhựa nhiệt dẻo ở trạng thái cuối cùng. Trước khi nhựa nhiệt rắn được lưu hóa, chúng có thể được xử lý thành nhiều hình dạng khác nhau, nhưng sau khi lưu hóa bằng chất đóng rắn, chất khởi tạo hoặc nhiệt, chúng không thể được định hình lại vì các liên kết hóa học được hình thành trong quá trình lưu hóa, tạo ra Các phân tử nhỏ được chuyển đổi thành các polyme cứng liên kết ngang ba chiều có trọng lượng phân tử cao hơn.
Có nhiều loại nhựa nhiệt rắn, thường được sử dụng là nhựa phenolic,nhựa epoxy, nhựa bis-horse, nhựa vinyl, nhựa phenolic, v.v.
(1) Nhựa phenolic là nhựa nhiệt rắn sớm có độ bám dính tốt, khả năng chịu nhiệt và tính chất điện môi tốt sau khi đóng rắn, và các đặc điểm nổi bật của nó là tính chất chống cháy tuyệt vời, tỷ lệ giải phóng nhiệt thấp, mật độ khói thấp và quá trình đốt cháy. Khí giải phóng ít độc hại hơn. Khả năng gia công tốt và các thành phần vật liệu composite có thể được sản xuất bằng các quy trình đúc, cuộn, xếp thủ công, phun và kéo đùn. Một số lượng lớn vật liệu composite gốc nhựa phenolic được sử dụng trong vật liệu trang trí nội thất của máy bay dân dụng.
(2)Nhựa Epoxylà một ma trận nhựa ban đầu được sử dụng trong các cấu trúc máy bay. Nó được đặc trưng bởi nhiều loại vật liệu. Các chất đóng rắn và chất tăng tốc khác nhau có thể đạt được phạm vi nhiệt độ đóng rắn từ nhiệt độ phòng đến 180 ℃; nó có các tính chất cơ học cao hơn; Loại phù hợp với sợi tốt; khả năng chịu nhiệt và độ ẩm; độ dẻo dai tuyệt vời; khả năng sản xuất tuyệt vời (độ phủ tốt, độ nhớt nhựa vừa phải, độ lưu động tốt, băng thông áp suất, v.v.); phù hợp để đúc đồng đóng rắn toàn bộ các thành phần lớn; giá rẻ. Quy trình đúc tốt và độ dẻo dai vượt trội của nhựa epoxy khiến nó chiếm một vị trí quan trọng trong ma trận nhựa của vật liệu composite tiên tiến.
(3)Nhựa vinylđược công nhận là một trong những loại nhựa chống ăn mòn tuyệt vời. Nó có thể chịu được hầu hết các loại axit, kiềm, dung dịch muối và môi trường dung môi mạnh. Nó được sử dụng rộng rãi trong sản xuất giấy, công nghiệp hóa chất, điện tử, dầu mỏ, lưu trữ và vận chuyển, bảo vệ môi trường, tàu thuyền, Ngành công nghiệp chiếu sáng ô tô. Nó có các đặc tính của polyester không bão hòa và nhựa epoxy, do đó nó có cả các tính chất cơ học tuyệt vời của nhựa epoxy và hiệu suất quy trình tốt của polyester không bão hòa. Ngoài khả năng chống ăn mòn vượt trội, loại nhựa này còn có khả năng chịu nhiệt tốt. Nó bao gồm loại tiêu chuẩn, loại chịu nhiệt độ cao, loại chống cháy, loại chống va đập và các loại khác. Ứng dụng của nhựa vinyl trong nhựa gia cường sợi (FRP) chủ yếu dựa trên phương pháp xếp thủ công, đặc biệt là trong các ứng dụng chống ăn mòn. Với sự phát triển của SMC, ứng dụng của nó về mặt này cũng khá đáng chú ý.
(4)Nhựa bismaleimide biến tính (gọi tắt là nhựa bismaleimide) được phát triển để đáp ứng các yêu cầu của máy bay chiến đấu mới đối với ma trận nhựa tổng hợp. Các yêu cầu này bao gồm: các thành phần lớn và cấu hình phức tạp ở nhiệt độ 130 ℃ Chế tạo các thành phần, v.v. So với nhựa epoxy, nhựa Shuangma chủ yếu được đặc trưng bởi độ ẩm và khả năng chịu nhiệt vượt trội và nhiệt độ hoạt động cao; nhược điểm là khả năng sản xuất không tốt bằng nhựa epoxy và nhiệt độ đóng rắn cao (đóng rắn trên 185 ℃), và yêu cầu nhiệt độ 200 ℃. Hoặc trong thời gian dài ở nhiệt độ trên 200 ℃.
(5) Nhựa este xyanua (qing diacoustic) có hằng số điện môi thấp (2,8~3,2) và tiếp tuyến tổn thất điện môi cực nhỏ (0,002~0,008), nhiệt độ chuyển thủy tinh cao (240~290℃), độ co ngót thấp, khả năng hấp thụ độ ẩm thấp, tính chất cơ học và tính chất liên kết tuyệt vời, v.v. và có công nghệ xử lý tương tự như nhựa epoxy.
Hiện nay, nhựa xyanat chủ yếu được sử dụng trong ba phương diện: bảng mạch in cho vật liệu cấu trúc truyền sóng hiệu suất cao, tần số cao và kỹ thuật số tốc độ cao và vật liệu composite cấu trúc hiệu suất cao cho hàng không vũ trụ.
Nói một cách đơn giản, nhựa epoxy, hiệu suất của nhựa epoxy không chỉ liên quan đến các điều kiện tổng hợp mà còn chủ yếu phụ thuộc vào cấu trúc phân tử. Nhóm glycidyl trong nhựa epoxy là một phân đoạn linh hoạt, có thể làm giảm độ nhớt của nhựa và cải thiện hiệu suất quy trình, nhưng đồng thời làm giảm khả năng chịu nhiệt của nhựa đã lưu hóa. Các cách tiếp cận chính để cải thiện các tính chất nhiệt và cơ học của nhựa epoxy đã lưu hóa là trọng lượng phân tử thấp và đa chức năng hóa để tăng mật độ liên kết ngang và đưa vào các cấu trúc cứng. Tất nhiên, việc đưa vào một cấu trúc cứng dẫn đến giảm độ hòa tan và tăng độ nhớt, dẫn đến giảm hiệu suất quy trình của nhựa epoxy. Làm thế nào để cải thiện khả năng chịu nhiệt của hệ thống nhựa epoxy là một khía cạnh rất quan trọng. Theo quan điểm của nhựa và chất đóng rắn, càng nhiều nhóm chức năng thì mật độ liên kết ngang càng lớn. Tg càng cao. Hoạt động cụ thể: Sử dụng nhựa epoxy đa chức năng hoặc chất đóng rắn, sử dụng nhựa epoxy có độ tinh khiết cao. Phương pháp thường được sử dụng là thêm một tỷ lệ nhất định nhựa epoxy o-methyl acetaldehyde vào hệ thống đóng rắn, có hiệu quả tốt và chi phí thấp. Trọng lượng phân tử trung bình càng lớn thì phân bố trọng lượng phân tử càng hẹp và Tg càng cao. Thao tác cụ thể: Sử dụng nhựa epoxy đa chức năng hoặc chất đóng rắn hoặc các phương pháp khác có phân bố trọng lượng phân tử tương đối đồng đều.
Là một ma trận nhựa hiệu suất cao được sử dụng làm ma trận composite, các đặc tính khác nhau của nó, chẳng hạn như khả năng gia công, đặc tính nhiệt lý và đặc tính cơ học, phải đáp ứng được nhu cầu của các ứng dụng thực tế. Khả năng sản xuất ma trận nhựa bao gồm độ hòa tan trong dung môi, độ nhớt nóng chảy (độ lưu động) và các thay đổi về độ nhớt, và thời gian gel thay đổi theo nhiệt độ (cửa sổ quy trình). Thành phần của công thức nhựa và lựa chọn nhiệt độ phản ứng quyết định động học phản ứng hóa học (tốc độ đóng rắn), đặc tính lưu biến hóa học (độ nhớt-nhiệt độ so với thời gian) và nhiệt động lực học phản ứng hóa học (tỏa nhiệt). Các quy trình khác nhau có các yêu cầu khác nhau về độ nhớt của nhựa. Nói chung, đối với quy trình cuộn, độ nhớt của nhựa thường vào khoảng 500cPs; đối với quy trình kéo đùn, độ nhớt của nhựa vào khoảng 800~1200cPs; đối với quy trình đưa chân không, độ nhớt của nhựa thường vào khoảng 300cPs và quy trình RTM có thể cao hơn, nhưng Nhìn chung, nó sẽ không vượt quá 800cPs; đối với quy trình prepreg, độ nhớt được yêu cầu tương đối cao, thường vào khoảng 30000~50000cPs. Tất nhiên, các yêu cầu về độ nhớt này liên quan đến các đặc tính của quy trình, thiết bị và vật liệu, và không tĩnh tại. Nói chung, khi nhiệt độ tăng, độ nhớt của nhựa giảm trong phạm vi nhiệt độ thấp hơn; tuy nhiên, khi nhiệt độ tăng, phản ứng đóng rắn của nhựa cũng diễn ra, xét về mặt động học, nhiệt độ Tốc độ phản ứng tăng gấp đôi cho mỗi lần tăng 10℃ và phép tính gần đúng này vẫn hữu ích để ước tính thời điểm độ nhớt của hệ thống nhựa phản ứng tăng lên đến một điểm độ nhớt quan trọng nhất định. Ví dụ, phải mất 50 phút để một hệ thống nhựa có độ nhớt 200cPs ở 100℃ tăng độ nhớt lên 1000cPs, sau đó thời gian cần thiết để cùng một hệ thống nhựa tăng độ nhớt ban đầu từ dưới 200cPs lên 1000cPs ở 110℃ là khoảng 25 phút. Việc lựa chọn các thông số quy trình phải xem xét đầy đủ độ nhớt và thời gian đông kết. Ví dụ, trong quy trình đưa chân không vào, cần phải đảm bảo độ nhớt ở nhiệt độ vận hành nằm trong phạm vi độ nhớt mà quy trình yêu cầu và thời gian sống của nhựa ở nhiệt độ này phải đủ dài để đảm bảo nhựa có thể được nhập khẩu. Tóm lại, việc lựa chọn loại nhựa trong quy trình phun phải xem xét điểm đông kết, thời gian làm đầy và nhiệt độ của vật liệu. Các quy trình khác cũng có tình huống tương tự.
Trong quá trình đúc, kích thước và hình dạng của bộ phận (khuôn), loại cốt thép và các thông số quy trình xác định tốc độ truyền nhiệt và quá trình truyền khối của quy trình. Nhựa đóng rắn tỏa nhiệt, được tạo ra bởi sự hình thành các liên kết hóa học. Càng nhiều liên kết hóa học được hình thành trên một đơn vị thể tích trên một đơn vị thời gian, thì càng nhiều năng lượng được giải phóng. Hệ số truyền nhiệt của nhựa và polyme của chúng thường khá thấp. Tốc độ loại bỏ nhiệt trong quá trình trùng hợp không thể khớp với tốc độ sinh nhiệt. Những lượng nhiệt gia tăng này khiến các phản ứng hóa học diễn ra với tốc độ nhanh hơn, dẫn đến nhiều Phản ứng tự tăng tốc này cuối cùng sẽ dẫn đến hỏng ứng suất hoặc xuống cấp của bộ phận. Điều này nổi bật hơn trong quá trình sản xuất các bộ phận composite có độ dày lớn và việc tối ưu hóa đường dẫn quy trình đóng rắn là đặc biệt quan trọng. Vấn đề "vượt quá nhiệt độ" cục bộ do tốc độ tỏa nhiệt cao của quá trình đóng rắn prepreg và sự khác biệt về trạng thái (chẳng hạn như chênh lệch nhiệt độ) giữa cửa sổ quy trình toàn cục và cửa sổ quy trình cục bộ đều là do cách kiểm soát quy trình đóng rắn. “Độ đồng đều nhiệt độ” trong chi tiết (đặc biệt là theo hướng độ dày của chi tiết), để đạt được “độ đồng đều nhiệt độ” phụ thuộc vào sự sắp xếp (hoặc ứng dụng) của một số “công nghệ đơn vị” trong “hệ thống sản xuất”. Đối với các chi tiết mỏng, vì một lượng nhiệt lớn sẽ bị tản ra môi trường, nhiệt độ tăng nhẹ và đôi khi chi tiết sẽ không được lưu hóa hoàn toàn. Lúc này, cần phải áp dụng nhiệt phụ để hoàn thành phản ứng liên kết ngang, tức là gia nhiệt liên tục.
Công nghệ tạo hình vật liệu composite không hấp khử trùng liên quan đến công nghệ tạo hình hấp khử trùng truyền thống. Nói chung, bất kỳ phương pháp tạo hình vật liệu composite nào không sử dụng thiết bị hấp khử trùng đều có thể được gọi là công nghệ tạo hình không hấp khử trùng. Cho đến nay, ứng dụng của công nghệ đúc không hấp khử trùng trong lĩnh vực hàng không vũ trụ chủ yếu bao gồm các hướng sau: công nghệ prepreg không hấp khử trùng, công nghệ đúc lỏng, công nghệ đúc nén prepreg, công nghệ lưu hóa bằng vi sóng, công nghệ lưu hóa bằng chùm tia điện tử, công nghệ tạo hình chất lỏng áp suất cân bằng. Trong số các công nghệ này, công nghệ prepreg OoA (Outof Autoclave) gần với quy trình tạo hình hấp khử trùng truyền thống hơn và có nhiều nền tảng quy trình đặt thủ công và đặt tự động, vì vậy nó được coi là một loại vải không dệt có khả năng được hiện thực hóa trên quy mô lớn. Công nghệ tạo hình hấp khử trùng. Một lý do quan trọng để sử dụng nồi hấp cho các bộ phận composite hiệu suất cao là cung cấp đủ áp suất cho prepreg, lớn hơn áp suất hơi của bất kỳ loại khí nào trong quá trình lưu hóa, để ức chế sự hình thành lỗ rỗng và đây là OoA prepreg Khó khăn chính mà công nghệ cần phải vượt qua. Độ xốp của chi tiết có thể được kiểm soát dưới áp suất chân không và hiệu suất của nó có thể đạt đến hiệu suất của vật liệu ép đùn bằng lò hấp hay không là một tiêu chí quan trọng để đánh giá chất lượng của vật liệu prepreg OoA và quy trình đúc của nó.
Sự phát triển của công nghệ prepreg OoA đầu tiên bắt nguồn từ sự phát triển của nhựa. Có ba điểm chính trong quá trình phát triển nhựa cho prepreg OoA: một là kiểm soát độ xốp của các bộ phận đúc, chẳng hạn như sử dụng nhựa đóng rắn phản ứng bổ sung để giảm chất dễ bay hơi trong phản ứng đóng rắn; thứ hai là cải thiện hiệu suất của nhựa đã đóng rắn Để đạt được các tính chất nhựa được hình thành bởi quá trình hấp tiệt trùng, bao gồm các tính chất nhiệt và tính chất cơ học; thứ ba là đảm bảo rằng prepreg có khả năng sản xuất tốt, chẳng hạn như đảm bảo rằng nhựa có thể chảy dưới một gradient áp suất của áp suất khí quyển, đảm bảo rằng nó có tuổi thọ độ nhớt dài và đủ thời gian bên ngoài nhiệt độ phòng, v.v. Các nhà sản xuất nguyên liệu thô tiến hành nghiên cứu và phát triển vật liệu theo các yêu cầu thiết kế và phương pháp quy trình cụ thể. Các hướng chính nên bao gồm: cải thiện các tính chất cơ học, tăng thời gian bên ngoài, giảm nhiệt độ đóng rắn và cải thiện khả năng chống ẩm và nhiệt. Một số cải tiến hiệu suất này là xung đột. , chẳng hạn như độ dẻo dai cao và đóng rắn ở nhiệt độ thấp. Bạn cần tìm điểm cân bằng và xem xét nó một cách toàn diện!
Ngoài việc phát triển nhựa, phương pháp sản xuất prepreg cũng thúc đẩy sự phát triển ứng dụng của prepreg OoA. Nghiên cứu đã phát hiện ra tầm quan trọng của các kênh chân không prepreg để tạo ra các tấm ép không có độ xốp. Các nghiên cứu sau đó đã chỉ ra rằng prepreg bán tẩm có thể cải thiện hiệu quả khả năng thấm khí. Prepreg OoA được bán tẩm bằng nhựa và sợi khô được sử dụng làm kênh dẫn khí thải. Các khí và chất dễ bay hơi liên quan đến quá trình lưu hóa bộ phận có thể được Xả qua các kênh sao cho độ xốp của bộ phận cuối cùng là <1%.
Quá trình đóng túi chân không thuộc về quá trình tạo hình không hấp khử trùng (OoA). Nói tóm lại, đây là quá trình đúc sản phẩm giữa khuôn và túi chân không, và tạo áp suất cho sản phẩm bằng cách hút chân không để làm cho sản phẩm nhỏ gọn hơn và có tính chất cơ học tốt hơn. Quá trình sản xuất chính là
Đầu tiên, một chất giải phóng hoặc vải giải phóng được áp dụng cho khuôn xếp (hoặc tấm kính). Prepreg được kiểm tra theo tiêu chuẩn của prepreg được sử dụng, chủ yếu bao gồm mật độ bề mặt, hàm lượng nhựa, chất dễ bay hơi và các thông tin khác của prepreg. Cắt prepreg theo kích thước. Khi cắt, hãy chú ý đến hướng của các sợi. Nhìn chung, độ lệch hướng của các sợi phải nhỏ hơn 1°. Đánh số từng đơn vị trống và ghi lại số prepreg. Khi xếp các lớp, các lớp phải được xếp theo đúng thứ tự xếp yêu cầu trên phiếu ghi chép xếp, và màng PE hoặc giấy giải phóng phải được kết nối theo hướng của các sợi và các bọt khí phải được đuổi theo hướng của các sợi. Máy cạo trải prepreg ra và cạo ra càng nhiều càng tốt để loại bỏ không khí giữa các lớp. Khi xếp, đôi khi cần phải ghép các prepreg, phải được ghép theo hướng của sợi. Trong quá trình ghép nối, cần đạt được sự chồng chéo và ít chồng chéo hơn, và các đường nối ghép nối của mỗi lớp nên được so le. Nhìn chung, khoảng cách ghép nối của prepreg đơn hướng như sau. 1mm; prepreg bện chỉ được phép chồng chéo, không được ghép nối và chiều rộng chồng chéo là 10 ~ 15mm. Tiếp theo, chú ý đến việc nén chân không trước và độ dày của bơm trước thay đổi theo các yêu cầu khác nhau. Mục đích là để xả không khí bị mắc kẹt trong lớp phủ và các chất dễ bay hơi trong prepreg để đảm bảo chất lượng bên trong của thành phần. Sau đó là việc đặt vật liệu phụ trợ và đóng bao chân không. Niêm phong và bảo dưỡng túi: Yêu cầu cuối cùng là không thể rò rỉ không khí. Lưu ý: Nơi thường xuyên rò rỉ không khí là mối nối keo dán.
Chúng tôi cũng sản xuấtsợi thủy tinh trực tiếp roving,thảm sợi thủy tinh, lưới sợi thủy tinh, Vàsợi thủy tinh dệt roving.
Liên hệ với chúng tôi:
Số điện thoại: +8615823184699
Số điện thoại: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
Thời gian đăng: 23-05-2022
