Hiilikuitujen kehityksen alalla korkean suorituskyvyn jatkuva hiilikuitutermoplastiset komposiitit - kuten CF+PEEK, CF+PPS ja CF+PI - ovat osoittautuneet erittäin tehokkaiksi vaatimusten vaatimusten täyttämisessä. Nämä jatkuvat vahvistetut kestomuoviset hiilikuidut tarjoavat useita erinomaisia suorituskykyominaisuuksia, mukaan lukien poikkeukselliset mekaaniset ominaisuudet, korroosionkestävyys ja iskunkestävyys. Lisäksi ne tarjoavat toissijaisia käsittelyominaisuuksia ja ympäristöhyötyjä, jotka ovat herättäneet merkittäviä markkinoita. Nykyinen haaste on vaikeuksissa, että termoplastiset hiilikuitupregs on valmistettu, ja avainkysymys on jatkuvien hiilikuitujen ja kestomuovisten hartsien saumattomat integraatiot. Seuraava on analyysi neljän yleisen termoplastisen hiilikuidun peek -pregre -prosessin eduista ja haitoista:
1. Jauheen märkäprosessi
Tätä prosessia käytetään laajasti kestomuovisiin lasikuituihin. Sen etuja ovat korkea sekoitusvakaus ja erinomainen korkean lämpötilankestävyys. Sillä on kuitenkin useita haittoja:
Yhtenäisyyskysymykset: Yhdenmukaisen jakelun saavuttaminen sekoittamisen aikana on haastavaa, ja epätasainen jakelu voi johtaa epäjohdonmukaiseen tuotteen suorituskykyyn.
Suorituskykyrajoitukset: Verrattuna pitkiin kuitukomposiiteihin, märkäjalostettujen jauhemateriaalien mekaaniset ominaisuudet ovat huomattavasti huonompia.
Materiaalin heikkeneminen: Kantajan poistaminen jauheen märkäprosessissa johtaa usein materiaalin suorituskyvyn vähentymiseen.
2. Sulatusmenetelmä
Tätä lähestymistapaa käyttää tällä hetkellä Wuxi Zhishang uudet materiaalit ja se käsittelee tehokkaasti jauhemurssimenetelmän rajoituksia, jotka tarjoavat paremman suorituskyvyn. Sillä on kuitenkin huomattavia haasteita:
Lämpötilan hallinta: Tarkka sulamislämpötilan hallinta on vaikeaa, ja pölytön ympäristö vaaditaan.
Impregnaation tehottomuus: Jos lämpötilaa ei ole oikein hallittu, prepreg ei välttämättä ole täysin kyllästetty, mikä johtaa epätäydelliseen hartsin tunkeutumiseen.
3. Kalvojen laminointimenetelmä
Kalvon laminointimenetelmä säilyttää hiilikuitujen alkuperäiset ominaisuudet välttämällä kuituvaurioita prosessoinnin aikana. Sillä on kuitenkin joitain haittoja:
Hidas tunkeutuminen: Polymeerisula ei pääse nopeasti tunkeutumaan kuitukimppuihin, mikä johtaa pidempään pregreg -aikaan.
Heikko rajapintojen sitoutuminen: Vahvistuskuidut ja polymeerimatriisi eivät välttämättä saavuta täydellistä ja tiukkaa integraatiota, mikä johtaa heikkaan rajapintojen sitoutumiseen hartsin ja kuitujen välillä. Tämä estää komposiitin ominaisuuksien täydellisen hyödyntämisen.
Rajoitettu sovellettavuus: Tämä menetelmä sopii parhaiten kuitukankaiden suoralle pregratille, jolla on pieni viskositeettihartsit.
4. Liuos impregnaatiomenetelmä
Tämä menetelmä on samanlainen kuin perinteinen lämpökovettuminen hiilikuitupreg -prosessi ja sillä on helppo toiminta. Sillä on kuitenkin merkittäviä haittoja:
Liukoisuusvaatimukset: Monilla Peek -kestomuovipolymeereillä on tiukat liukoisuusvaatimukset, jotka rajoittavat niiden käyttöä.
Lisääntynyt monimutkaisuus: tarve poistaa liuottimet myöhemmissä vaiheissa lisää lisävaiheita, lisää kustannuksia ja voi vaikuttaa materiaalin suorituskykyyn.
Ympäristövaikutukset: Liuottimet voivat aiheuttaa ympäristösaasteita ja asettaa hävittämishaasteita.
Yllä olevat prosessit edustavat yleisiä menetelmiä, joita käytetään termoplastisten hiilikuituvahvistettujen peekreiden tuottamiseen. Valitusta prosessista riippumatta, perimmäinen tavoite on tuottaa korkean suorituskyvyn, jatkuvasti vahvistettu termoplastinen hiilikuitupregs. Näitä prepregeita voidaan sitten käyttää termoplastisten hiilikuitutuotteiden valmistukseen prosessien, kuten puristusmuovan avulla. Jokaisella prosessilla on omat vahvuutensa ja rajoituksensa, ja valinta riippuu erityisistä sovellusvaatimuksista ja tuotantoominaisuuksista.
