Unendliche Möglichkeiten zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit von thermoplastischen Kohlefaserverbundwerkstoffen durch Infiltration

Trend Fahrzeuggewichts bewirkt, daß das Verbund weit in die verwendet wird, erfordert jedoch eine große Anzahl von Fahrzeugkomponenten und schnelle Herstellung von herkömmlichen wärmehärtenden Harzverbundwerkstoffe mit harten, Duroplasten Aushärtungszeit lang ist, sind die Kosten des Form hoch, hat ein wesentlicher Engpass in der Transportindustrie Import Verbunden wird.

Relativ zu einem duroplastischen Harz, das thermoplastische Verbundmaterial viele inhärenten Vorteile: schnelle Produktion des Formens kann das Prepreg für lange Zeiträume ohne niedrige Temperatur gelagert werden, um dadurch wieder aufgeheizt wird, um die Häufigkeit von Nebenformkörper zu reduzieren, ist der Gegenstand recycelbar usw., diese Vorteile für Teile in Massenproduktion hergestellt kann die wirtschaftlichsten Verwendung unidirektionaler kontinuierlichen Kohlenstoff-Fasern oder Gewebe aus thermo~~POS=TRUNC-Verbund infiltrierten, lange Faserlängenverteilung mit einer Richtwirkung, Verbundstruktur erforderlich ausgelegt sein, Intensity, um die Anforderungen von Design-Anwendungen, endlosfaserverstärkten thermoplastischen Verbundwerkstoffen zu erfüllen, hat sich zu einem weltweiten Trend entwickelt, Metallanwendungen durch neue Energieträger zu ersetzen.

Abbildung 1: kohlefaserverstärktem Polypropylen nach Zerstörung komplexer elektronenmikroskopische Aufnahme einer Querschnitts

Heutzutage folgte die Herstellung der Hauptprobleme Prozesspunkt des thermoplastischen kontinuierlichen Kohlenstofffaserverbundwerkstoff, der Rohstoff Kohlefaser Oberflächenbehandlung ein wärmehärtendes Harz als das Ziel sind, wie Kohlenstofffasern und einem thermoplastischen Harz Grenzflächenfestigkeit im allgemeinen nicht ausreichend ist, und auch defekte Imprägnierung wobei die Grenzflächenfestigkeit nicht ausreichend ist, die Kohlenstofffaser zu sein, nach der Oberflächenmodifizierung, Beschichten, oder Mittel zu überwinden, oder Kohlenstofffasern gebrannt oder Plasma unterzogen, um trocken nass elektrochemischen Prozess, die Faseroberfläche funktionelle Gruppen zu erzeugen, begrenzt, Neubeschichtung Benetzungsmittel, diese funktionelle Erhöhung Benetzen Gruppe ist mit dem Harzsubstrat gebunden ist, wodurch die Festigkeit der Schnittstelle und Hilfe Imprägnat verbessern.

Unter vielen thermoplastischen Harzsubstraten ist Polypropylen (PP, Polypropylen) leicht erhältlich, weist gute mechanische Eigenschaften, Witterungsbeständigkeit und ausgezeichnete chemische Beständigkeit auf und wird häufig in Trägermaterialien verwendet.Es gibt jedoch keine funktionelle Gruppe in der chemischen Struktur von Polypropylen. Werden Sie das größte Hindernis für die kommerzielle Produktion von endlosfaserverstärkten Polypropylen-Verbundwerkstoffen.

Vor kurzem hat das F & E-Team von PolyInnovative Materials Co., Ltd. neue Durchbrüche bei thermoplastischen Kohlefaser-Leimungsmitteln gemacht.Neue thermoplastische Leimformulierungen wurden mit speziellen Kopplungsmittelnhinzugefügt, wobei eine Seite effektiv mit herkömmlicher Kohlefaseroberflächehergestellt werden kann. Chemical Pfropfen, die andere Seite kann eine gute Bindung mit dem Polypropylenharz sein.Mit dieser neuen Formel binden Sie die Faser und das Harz auf beiden Seiten fest, um eine komplexe Wirkung von Verbundmaterial eins plus eins mehr als zwei zu spielen.

Ein weiterer neuer thermoplastische Infiltrationshauptzweck ist, Schutz und gute Verarbeitungseigenschaften des Kohlefaser Garnbündel vorzusehen, zum Beispiel: Anti-Reibung und Bündel von Flaumfasern werden besser Poly Material innovative Schmiermittel entwickelt, in geeignetem Das Verhältnis wird zu der Infiltrationsformulierung hinzugefügt, um den Schutz der Kohlenstofffaser zu verbessern und das Auftreten von Seidenbrüchen zu reduzieren, nachdem der Prozess unterbrochen wurde.

Das Team kann auch in dem Fall gefunden, ohne die ursprünglichen Faseroberfläche Benetzungsmittel zu entfernen, Mitteln direkt neue Tauchbenetzung kann eine verbesserte Leistung Effekt erzielen. Um diese Hypothese zu überprüfen, der Corson-Jahres-Composites unter der Handelsstufe 3K T300 plain weave Tuch mit einem Polypropylenharz imprägniert, gepreßte Folie für den Punkt drei Test Biegen der Wirksamkeit der neuen Schlichte Versuchsergebnisse bestätigt zu testen, dass gute Ergebnisse neue thermoplastische Benetzungsmittel. eine Schnittansicht einer elektronenmikroskopischen Aufnahme vergrößerte Ansicht zerstören, können wir Infiltrations sehen Mittel ein sehr gutes Schnittstelle, Polypropylen-Verbundmaterial von Kohlefaser in der Zerstörung Biegetest zu bilden, die Harzbeschichtung bleibt fest Live Faser in der Faseroberfläche.

Dieses experimentelle Ergebnis bestätigt, dass die nicht aufgebrochenen Kohlenstoffasergewebe, die direkt in der innovativen Infiltrantplatte getränkt sind, eine Erhöhung der Bruchspannungsfestigkeit von 146% im Vergleich zu unbehandelten Teststücken aufweisen können.

"Wässriger Kohlefaser-Infiltrant erfüllt die Umweltschutzanforderungen von Corsense und macht uns so sicherer in der Verarbeitung. Thermoplastische Kohlefasermaterialien, die mit Infiltrationsmitteln hergestellt werden, haben gute mechanische Eigenschaften. Sie werden für leichte Anwendungen in Automobilanwendungen verwendet. Mehr Geschäftsmöglichkeiten ", sagte Dr. Szesu Soong, Geschäftsführer von Corson Composites.

"Das von uns entwickelte wasserbasierte Netzmittel kann Kohlefaser mit Polypropylen (PP) Harz effektiv kombinieren, um die Festigkeit des Verbundmaterials zu erhöhen." Rick Chen, General Manager von PolyInnovative Materials, sagte: "Nach der Kombination von Kohlefaser verstärkt mit Infiltrant und Harz, Wir können nicht nur die Verarbeitungsleistung der Faser anpassen, sondern auch die mechanische Leistung des Komposits verbessern.

Da der Markt zunehmend höhere Festigkeiten und ein geringeres Gewicht für die Produkte fordert, werden Kohlenstofffaserverbundwerkstoffe ohne Zweifel eine breitere Anwendung finden.Die Vorteile von thermoplastischen Kohlenstofffaserverbundwerkstoffen, insbesondere Rapid Prototyping und umweltfreundliches Recycling, werden zwangsläufig zur Anwendungsentwicklung. Trends: Kohlefaserprodukte, die mit neuen thermoplastischen Kohlefaser-Leimungsmitteln verstärkt sind, können nicht nur die Leistung von Verbundwerkstoffen verbessern, sondern auch traditionelle Materialien ersetzen und mehr Möglichkeiten für Transport, Luftfahrt, Energie, Medizin und Freizeitsport und andere Bereiche entwickeln.

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