Durant l'últim mig segle, els compostos reforçats amb fibra s'han utilitzat àmpliament a causa de les seves excel·lents propietats, i el paper important dels compostos reforçats amb fibra és evident. Des de l'aparició dels materials compostos, les fibres reforçades han sofert una transformació de fibres naturals a fibres sintètiques.
En l'actualitat, les fibres de reforç més habituals inclouen la fibra de vidre, la fibra d'aramida, la fibra de carboni, etc. En aquest article s'introduirà primer breument els tipus de fibres de reforç habituals.
En els materials compostos, el paper principal de la matriu de resina és unir les fibres i transferir càrregues externes d'una fibra a la següent. La majoria de les fibres reforçades estan doblegades i flexibles, i si se'ls aplica tensió, tindran prou resistència a la tracció i rigidesa.
Les fibres de reforç solen ser paquets, i les fibres individuals solen ser molt fines, com les fibres de vidre i les fibres de carboni amb un rang de diàmetres típic de 5 a 25 micres. Per comparació, el cabell humà sol tenir entre 50 i 200 micres de diàmetre. Totes les "estructures" reforçades amb fibra es poden derivar de fibres de filament, com ara estopa, fil, fibra picada, fibra fresada, etc.
Les fibres de reforç comunes inclouen la fibra de vidre i la fibra de carboni.
1. fibra de vidre
Hi ha moltes varietats diferents de fibra de vidre, però per als compostos, dos són els més comuns. La fibra de vidre E és el tipus estàndard en gairebé tots els productes reforçats amb fibra de vidre, mentre que la fibra de vidre S (també coneguda com a fibra de vidre R o T-vidre) té una resistència a la tracció significativament millor.
La fibra de vidre S sol ser més petita que la fibra de vidre E, té una millor adherència a la matriu de resina i es millora el rendiment de l'impacte. Però costa molt més. La fibra de vidre S-2 és una fibra de vidre S comercial de major resistència, que té el doble de resistència a la tracció que la fibra de vidre E típica i també té aproximadament un 10-20 per cent més de rigidesa. Però per a gairebé totes les aplicacions, la fibra de vidre E és suficient.
La fibra de vidre es fa extruint productes minerals fosos (1700 graus) (sílice, alumini i òxid de calci, etc.) a través de forats de petit diàmetre. Normalment, les fibres de vidre E tenen uns 10-25 micres de diàmetre, cosa que les fa més grans que les fibres de carboni.
2. fibra de carboni
Les fibres de carboni es presenten en moltes varietats, amb propietats mecàniques i costos diferents. La fibra de carboni no s'extrueix directament del material fos, sinó que es fa mitjançant un tractament tèrmic de la fibra precursora, inclosa la preoxidació en una atmosfera d'aire i la carbonització en una atmosfera inert. Sota tensió, l'estructura de carboni dins de la fibra s'alinea, ajudant a maximitzar la resistència a la tracció i la rigidesa.
El precursor més comú utilitzat per a la fibra de carboni és la fibra de poliacrilonitril (PAN). Actualment, la fibra de carboni estàndard i de mòdul mitjà més comuna es basa en el precursor PAN. El mòdul de fibra de carboni preparat pel sistema precursor d'asfalt sol ser més elevat. Depenent de les propietats del precursor, el diàmetre de la fibra i els detalls del procés de tractament tèrmic (oxidació, carbonització, grafitització), la fibra de carboni resultant té una àmplia gamma de propietats mecàniques.
Una sola fibra de carboni sol ser més petita que una fibra de vidre, només 5 micres de diàmetre. mòdul mòdul mòdul La fibra de carboni es classifica sovint amb mòdul estàndard i mòdul intermedi, especialment amb mòdul. IM), mòdul alt (HM) i fibra de carboni de mòdul ultra alt.
3. Altres fibres de reforç d'ús habitual
Fibra d'aramida de Kevlar:
Una fibra d'aramida sintètica desenvolupada per DuPont. Altres fibres d'aramida comercials inclouen Twaron, Technora i Nomex. Com a fibra de reforç per a materials compostos, la fibra d'aramida s'utilitza principalment per a aplicacions amb alta resistència a la tracció i resistència a la punxada, al desgast i al trencament. Les fibres d'aramida solen ser difícils d'unir, tallar i manipular, i sovint s'utilitzen en combinació amb fibra de carboni o fibra de vidre.
Fibra de basalt:
fet mitjançant un procés de fusió i extrusió similar a la fibra de vidre. La seva resistència a la tracció i el seu mòdul són lleugerament superiors a la fibra de vidre E, però inferiors a la fibra de carboni. La densitat és similar a la de la fibra de vidre E. El preu és entre la fibra de vidre E i la fibra de carboni. Hi ha una oferta limitada de basalt de grau compost, que sol ser de color marró.
Polietilè de pes molecular ultra alt:
Tant Dyneema com Spectra són fibres fetes de polietilè de pes molecular ultra alt (UHMWPE) o filament extruït de polietilè d'alt mòdul (HMPE). UHMWPE s'utilitza per a cables de remolc, corda d'arc, fil de pescar i blindatge de vehicles i és resistent i durador. Aquests les fibres es poden utilitzar en aplicacions compostes, sovint barrejades amb fibra de carboni. El reforç híbrid Dyneema/fibra de carboni pot millorar la duresa dels laminats, l'absorció d'energia i la resistència a l'impacte de les fibres de carboni. Els teixits Spectra es poden aplicar tòpicament per augmentar la resistència al desgast.
Polipropilè d'alt pes molecular:
Innegra és una fibra fabricada per Innegra Technologies a partir de polipropilè d'alt pes molecular (HMPP). Tot i que no és tan fort com el Kevlar o el Dyneema, Innegra és resistent i resistent a l'impacte i al trencament a un cost més baix. Sovint, Innegra s'utilitza com a component de material de reforç híbrid, barrejat amb fibra de carboni o fibra de vidre per augmentar la duresa del laminat.
Fibres vegetals:
Mentre que la fibra de vidre i la fibra de carboni són les fibres de reforç més habituals, les fibres de reforç estructurals més antigues són les fibres de fusta i vegetals. En l'última dècada, hi ha hagut un ressorgiment de l'interès per les fibres vegetals laminates, especialment el lli i el jute, que ofereixen propietats mecàniques útils i ofereixen un processament similar als tipus de fibres estàndard. Un dels reptes que s'enfronten les fibres vegetals és una gamma molt més àmplia de propietats mecàniques que els materials d'enginyeria tradicionals, i no són tan fortes com les fibres de vidre E normals. L'absorció d'humitat és un problema per a tots els materials de reforç compost de base biològica, que pot causar problemes per a molts processos de compostos.
Fibres ceràmiques:
Els compostos de matriu ceràmica (CMC) tenen propietats mecàniques similars als compostos de fibra de carboni, però tenen una resistència extremadament alta a la temperatura. Normalment es descomponen per fibres òxides i no òxides, segons la seva composició química. Pel costat no òxid, el bor és un dels materials de reforç ceràmics més coneguts, amb una resistència a la compressió increïble. Les fibres de carbur de silici (SiC) tenen una gran resistència i rigidesa i són molt dures. La fibra a base d'òxid té una major resistència a l'oxidació però menors propietats mecàniques.
Xiamen LFT composite plastic Co., Ltd. és una empresa de marca que se centra en LFT i LFRT. Sèrie llarga de fibra de vidre (LGF) i sèrie llarga de fibra de carboni (LCF). El LFT termoplàstic de l'empresa es pot utilitzar per a l'emmotllament per injecció i extrusió LFT-G, i també es pot utilitzar per a l'emmotllament LFT-D. Es pot produir segons els requisits del client: 5 ~ 25 mm de longitud. Els termoplàstics reforçats amb infiltració contínua de fibra llarga de l'empresa han superat la certificació del sistema ISO9001 i 16949 i els productes han obtingut moltes marques i patents nacionals.
Tel: 13950095727
Email:sale02@lfrtplatic.com
