Possibilités infinies pour améliorer les performances des composites en fibre de carbone thermoplastique par infiltration

Le développement léger des outils de transport a conduit à un grand nombre d'applications de matériaux composites, mais les pièces automobiles nécessitent une grande rapidité de production.Il est difficile d'utiliser des matériaux composites qui utilisent traditionnellement des résines thermodurcissables et les composites thermodurcissables ont un long temps de durcissement. Haut, est devenu un goulot d'étranglement majeur pour l'introduction de matériaux composites dans l'industrie des outils de transport.

Par rapport à une résine thermodurcissable, le matériau composite thermoplastique présente de nombreux avantages inhérents: production rapide de mise en forme, le préimprégné peut être stocké pendant de longues périodes sans une basse température, peut être réchauffé en réduisant ainsi l'incidence de l'article façonné défavorable, l'article est recyclable etc. ces avantages pour les pièces produites en série, des fibres d'utilisation les de carbone continues unidirectionnelles plus rentables ou tissus de-composite thermoplastique infiltré, la distribution à long de la longueur de fibre avec une directivité, on peut concevoir la structure composite requises Intensité, pour répondre aux exigences des applications de conception, composites thermoplastiques renforcés de fibres continues, a évolué dans une tendance mondiale dans le remplacement des applications métalliques avec de nouveaux véhicules à énergie.

Figure 1: polypropylène renforcé de fibres de carbone après micrographie électronique complexe de destruction d'une coupe transversale

De nos jours, la production du point principal de traitement des problèmes du matériau composite de fibre de carbone continue thermoplastique que le traitement de surface de fibres de carbone des produits de base sont une résine thermodurcissable en tant que cible, ces fibres de carbone et une résistance à l'interface résine thermoplastique suivie est généralement insuffisante, et de même l'imprégnation défectueux, dans lequel la force d'interface est insuffisante pour la fibre de carbone après la modification de surface, le revêtement, ou des agents mouillants à surmonter, ou des fibres de carbone cuit ou soumis à une procédé électrochimique de plasma à sec mouillé, la surface des fibres des groupes fonctionnels pour générer agent mouillant limité, un nouveau revêtement, cette augmentation fonctionnelle le groupe est lié au substrat de résine, améliorant ainsi la résistance de l'interface et l'aide d'imprégnation.

Parmi le matériau de base de résine thermoplastique, polypropylène (PP, polypropylène) facile à obtenir de bonnes propriétés mécaniques, résistance aux intempéries, une excellente résistance chimique, un matériau largement utilisé dans les véhicules. Cependant, la structure chimique du polypropylène n'est pas un groupe fonctionnel, qui Devenir le plus grand obstacle à la production commerciale de composites continus en polypropylène renforcé de fibres de carbone.

Récemment équipe « innovante Poly Matériaux » de recherche et de développement, la fibre de carbone thermoplastique encollage nouvelle percée. Le nouvel agent mouillant thermoplastique formulé avec un raccord spécial, peut produire de manière efficace une surface classique d'un côté des fibres de carbone greffage chimique, de l'autre côté peut produire une bonne liaison avec la résine de polypropylene. avec cette nouvelle formulation de fibres et de résine de liaison fermement sur les deux côtés, un composite en plus un effet de composite de jeu est plus grand que deux.

Un autre but principal du nouvel infiltrant thermoplastique est de fournir de bonnes propriétés de protection et de traitement pour les faisceaux de fils de fibres de carbone, par exemple: Les propriétés groupées des fibres et la meilleure résistance au frottement et à la pilosité sont améliorées. Le rapport est ajouté à la formulation d'infiltrant pour améliorer la protection de la fibre de carbone et réduire l'apparition de bris de soie après l'interruption du processus.

L'équipe de recherche a également constaté que tremper directement dans le nouvel agent d'encollage peut avoir pour effet d'améliorer la performance sans enlever l'agent d'encollage de la surface de la fibre d'origine.Pour vérifier cette hypothèse, Juchuang et Cosson Composites Co. 3k T300 toile vierge imprégnée de résine de polypropylène, plaque de presse pour test de flexion en trois points pour tester l'efficacité du nouvel infiltrant.Les résultats expérimentaux ont confirmé le bon effet du nouvel agent d'infiltration thermoplastique.Figure 1 Coupe micrographie électronique dommages, nous pouvons voir l'infiltration L'agent forme une assez bonne interface sur la surface de la fibre.Après la rupture du test de flexion du composite de polypropylène à fibres de carbone, la résine recouvre encore étroitement la fibre.

Ce résultat expérimental confirme que les tissus de fibre de carbone non rompus directement trempés dans la plaque d'infiltration innovante peuvent avoir une résistance à la rupture de 146% supérieure à celle des éprouvettes non traitées.

«L'infiltrant aqueux en fibre de carbone répond aux exigences de protection de l'environnement de Corsense, nous rendant plus sûrs dans le traitement.Le matériau en fibre de carbone thermoplastique fabriqué par traitement avec infiltrant a de bonnes propriétés mécaniques.Il est utilisé pour des applications légères dans les applications automobiles. Plus d'opportunités d'affaires. »Dr.Szesu Soong, directeur général de Corson Composites, mentionné.

'Nous avons développé une résine agent mouillant aqueuse efficace pour convertir les fibres de carbone et du polypropylène (PP), et pour améliorer la résistance du composite. Rick Chen Jucheng matériau innovant représenté « par un agent de renforcement en fibre de carbone et après mouillage de la résine liée, Nous pouvons non seulement ajuster les performances de traitement de la fibre, mais également améliorer les performances mécaniques du composite.

Comme le marché exige de plus en plus de résistance et de poids pour les produits, les composites en fibre de carbone seront sans doute plus utilisés.Les avantages des matériaux composites en fibre de carbone thermoplastique, notamment le prototypage rapide et le recyclage respectueux de l'environnement, vont se développer. Les fibres de carbone renforcées par de nouveaux agents d'encollage thermoplastiques en fibre de carbone peuvent non seulement améliorer les performances des matériaux composites, mais aussi remplacer les matériaux traditionnels et développer davantage de possibilités dans les domaines du transport, de l'aviation, de l'énergie et des sports récréatifs.

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