El dikme, fiber-reinforced polimer kompozitleri için en yaygın kullanılan tekniklerin biri olarak kalır, düşük araç maliyeti için ödül verilir ve büyük, karmaşık şekiller inşa etme yeteneğidir. Tarihsel olarak, el kontamineleri ile ilgili en yaygın sorunlardan biri -tipik olarak polyesterler, viniller ve epoxies - bu ilerlemeler, kimyasal baskı altında çatlakları araştırır ve kimyasal hataların azaltılmasına izin verir.

El Layup Giyimlerinin Evrimi: Brittle'dan Zora Zorlanmak

Erken el kontamine reçineleri öncelikle kullanım kolaylığı için seçildi, düşük viskobular ve oda sıcaklığında hızlı tedavi. Polyester reçineler hakimdi, çünkü ucuz ve yumuşak ethyl ketone peroksit (MEKP) ile kedileri daha iyi teklif ettiler, ancak çapraz bağlantı yoğunluğu yüksek, sert ama sert birleştirici ağ oluşturmak. Etki güçleri genellikle matrix aracılığıyla çatlakları bastırmak için prezize etti, çünkü polyesterler Tracys reçineler polyesterlerden daha sert bir şekilde sertliğe sahip oldu, ancak yine de yüksek elongasyon veya tekrarladılar.

Üst düzey adhesion ve mekanik özellikler için bilinen pigmentler, yüksek performanslı el dikmeleri için popüler hale geldi.Ancak standart bisfenler, 10 veya daha fazla yük dengeleme değerlerinin kırılması için çok katı olabilir. Sertleştirici yükselteçli yükselteçli epoxies ve termoplastik-modize edilen sistemlere giriş ile 1990'larda dramatik bir gelişme.

Bu evrim arkasındaki sürüş gücü, esnekliğin ve etki direncinin sadece arzu edilen eklentiler olmadığıdır; olayları etkilemeli, döngü yükleri ve çevresel maruziyete katlanmak zorunda olan kompozit parçalarda güvenlik ve uzun ömürlülük için kritiktir. Aşağıdaki bölümler, bu gelişmiş reçineleri mümkün kılan özel kimyalar ve süreçler.

Kimyasal Kimyada İleriler

Esnek Monomers ve Oligomers

Moleküler düzeyde, reçinenin arka kemiği mekanik tepkilerini belirler. Geleneksel ripert reçineler, bağlantı yoğunluklarını azaltıp yük altına çevirebilecek zincir segmentlerine güvenebilirler.Bu “saçsız köprüler”, erkansız zincirler gibi, daha fazla enerji absorbe etmeye ve yayılmaya izin verir.

Epoxy sistemleri için, esnek oligomerler, poliproplycidyl ether (PPG-DGE) veya ancak temel olarak esneklik arasında bir dengeyi (Tg) ve gerekli hizmet sıcaklığının daha düşük olduğu durumlarda, bu modifiers biraz daha düşüktü.

Elastomerik Katkılar ve Reaktif Kauçuks

Özellikle etkili bir strateji, polimerizasyon sırasında, plastik fazın ince partiküllere (tipik olarak 0.1-5 μm) eklenir ve bu partiküller neden olur ve yerel plastik deformasyonlar, betonlar ve çatlakları tedavi etmeden önce reçineye bağlanır.

Modern formülasyonlar, önceden bilgilendirilmiş ve daha tutarlı bir temele sahip olan temel (CSR) parçacıkları kullanır ve daha tutarlı bir temele sahip olur.-Ktough epoxies, modda büyük bir düşüş olmadan kırıklık elde edebilir.

Termoplastik Modification

Bir başka yaklaşım, yüksek performanslı bir termoplastiki çözmektir, örneğin poliethersulfone (PES) veya poliphenylene ether (PPO), reçineye göre termoplastik formlar ve yüksek sıcaklıklarda mükemmel bir şekilde muhafaza etmek için mevcuttur. Bunlar genellikle uzay üstü yüksek çözünürlükte ve köprüler kullanılarak yüksek çözünürlükte kullanılır.

Gelişmiş Katkıların ve Gönüllülerin Rolü

Kauçuk Parçacıklar ve Termoplastik Mikrosferler

Reaktif kauçukların ötesinde, pre-dispersed kauçuk partikülleri doğrudan reçineye eklenebilir. Bu parçacıklar enerji absorberleri olarak hareket eder. Benzer şekilde, genişletilebilir termoplastik mikrosferler (örneğin, Expancel) yoğunluğu azaltır ve yük altında ezilen bir hücresel yapı yaratarak etkisini artırabilir.

Nanofillers: Zorlukta Bir Kuantum Leap

Nanoscale dolguları yoğun ilgi çekti çünkü çok düşük yükleme seviyelerinde sertliği dramatik bir şekilde artırabilirler (1-5 söndürücüler) Karbon nanotüpler (CNTs), grafik nanotüplüler ve nanoklay plakalar, stres transferleri için büyük yüzey alanları sağlarlar. iyi donanımlı bir ağ oluştururlar, çatlakları kırarır ve mikro-kırıklar mikro-kırıklamaları da arttırırlar.

Son araştırmalar, amine-fonksiyonlu multi-duygun karbon nanotüplerin epoxy'daki% 2 s% 2'nin,% 200'ün üzerinde olduğu kanıtlandı.

Hybrid Filler Sistemleri

Mikro- ve nano-kapıcılar sinerjik etkiler üretebilirler. Örneğin, mikro kauçuk ve silik nanoparçacıkların bir hibriti aynı anda sertlik ve sertliği artırmak için gösterilmiştir. Plastik parçacıklar mikro ölçekli enerji absorpsiyonunu geliştirirken, silik nanopartiküller matrix verim stresini artırır.

Maksimum Performans için Optimizing Processing for maximum Performance

Kontrol Edilmiş Döçücükler

Bir el konsensüsünün mekanik özellikleri sadece kimyasının bir fonksiyonu değildir; tedavi döngüsü son özellikleri derinden etkiler.Inadequate curing, stres koncentratörleri olarak hareket eden gruplardan ayrılabilir ve daha yüksek basınç direnci üretebilir.

Vakum Bagging ve Consolidation

Vakum torbalama şimdi yüksek kaliteli el döşeniyor.Mutfak üzerinde bir vakum çizerek, hava boşlukları kaldırılıyor ve fiber hacimsel kesimler etki hasar için siteler başlatıyor;% 5'ten aşağıdan% 1'e kadar azaltın, etkili enerji absorpsiyonunu iki katına çıkarabilir.

Katkı Teknikleri için Katkı Teknikleri

Nanopartiküller veya kauçuk parçacıklar gibi katkılar için, uygun dağıtım kritiktir. Ultrasonik probeler, yüksek hacimli işitme cihazı ve üç kayıt değirmenleri, agglomerates'i kırmak için kullanılır. Bazı üreticiler şimdi masterbatches tedarik eder - pre-dispersed katkı maddeleri iş sitesinde temel reçineye karışabilir.

Pre-impregnated Fabrics (Prepregs)

Öngörüler, fiberleri kısmen bir tedavi edilmiş bir reçine ile birleştirir (B- aşama). El döşenmesi için, “öncükler önceden saklanabilir” soğutma altında depolanabilir ve sonra vakum altında tedavi edilebilirliği ortadan kaldırır. Bu sistemler bireysel reçine /hardener karıştırma değişkenliği ortadan kaldırır ve üniformalı bir reçine dağılımı sağlar. Son prepreg formülasyonları özellikle el kontenja dahil etmek için tasarlanmıştır.

Çevre ve sürdürülebilirlik

Volatile Organik bileşikleri (VOCs) azaltın

Geleneksel polyester ve vinil ester reçineleri, yüksek miktarda styrene, tehlikeli bir hava kirleticisi içerir. Yenier düşük seviyeli formülasyonlar ve daha az değişkenli ve daha güvenli olan bazı formülasyonlar.Örneğin, doygun olmayan polyester reçineler kapalı işlemlere geçiş yapmadan sıkı çevre düzenlemeleri karşılamak için el koydular.

Bio-Based operationss

petrokimyasal monomerlerin yenilenebilir alternatiflerle değiştirilmesinde önemli ilerleme kaydedildi. örneğin, kardanol bazlı bir epoxy,% 30-40'tan daha fazla tasarruf sağlarken, bu biyo-resinlar mükemmel esneklik ve etki direnci elde etmek için formüle edilebilir. Örneğin, yağ asit zincirleri doğal bir esneklik sağlar.

Biyo-kaynaklı itaconic asit ve kürkan türevlerinden gelen parfümler de incelenmektedir.Döneticilerinin termal özelliklerini karşılamak, ancak son formülasyonlar boşlukları kapatmaktadır.ACT:0Compositler Part B: Engineering).[Döneticileri)[Döneticileri)[Döneticileri)[Döneticileri tamamen biyo bazlı bir kürk el çantasının boşlukları ile karşılaştırılabilir bir etki gücü elde etti.

Olasılık ve End-of-Life

Esnek ve etkili reçineler geri dönüşüm için mevcut zorluklar sunar, çünkü termosetler vardır. ancak, ileriye dönük araştırmalar “işlevlenebilir” veya “vitrimer” olarak geliştirilebilir, bu malzemeler dinamik kovalan bağlar (örneğin, transification veya disulfide exchange) tanıtıldı.

Uygulamalar Flexability ve Influence Direnişi Talep Ediyor

Havacılık ve Savunma

Uçak iç paneller, radomes ve önde gelen kenarlar kuş grevlerine dayanabilecek malzemeler gerektirir, selam ve küçük çarpışmalar. Sertleştirilmiş el döşendi reçineler bu alan onarımlarında ve prototyping kompleksi şekilleri için kullanılır. FAA'sOURFLT:0)Composite Uçak Yapı[FLT]

Otomotiv ve Hafif Araçlar

Elektrikli araçlar hafif vücut panellerine, batarya muhafazalarına ve kaza enerjisini absorbe edebilecek yapısal bileşenlere ihtiyaç duyar. Sert reçinelerle el kondu, düşük hacimli spor otomobil vücutlarının üretimi ve pazar bölümlerinden sonra. Örneğin, sürekli bir cam fiber panel, bir epoxy ile kalıplaşmış bir 50 J etkisi tam bir penetrasyon olmadan dayanabilir, standart bir panel parçalanırken.

Spor Ekipmanı

Helmets, kayaklar, snowboardlar ve hokey çubuklar hem performans ve güvenlik için dirençli olan kompozit laminatlara güveniyor. El kontenja özel boşluklar ve ekler. Etki direnci önemli; modern formülasyonlar, matriksasyon ve erken başarısızlıklara yol açan matris riskini azaltabiliyor.

Deniz ve Altyapı

Tekneler, kanoları ve rüzgar türbinleri tekrarlanan dalga yükleme ve yıkım etkisi kalıcı hasar olmadan büyük deformasyonlara sahip olabilecek esnek reçinelerden faydalanıyor. altyapıda, kompozit kapakları kullanarak sütunların sismik retrofittingi, bir deprem sırasında substratlarla genişletilebilecektir.

Test ve Karakterizasyon Yöntemleri

Formülatörler, esnekliği ve etki direnci ölçmek için standart bir test bataryasına güveniyor:

  • [FONT=0]Flexural modulus ve flexural güç[DFLT:1) söndürücüyü gösterir ve bükme altında yük devretme yeteneği gösterir.
  • [FONT:0] İzod veya Charpy etkisi) Yüksek hızda kırılma sırasında enerji absorbe edilir.
  • [FONT:0]Drop ağırlık etkisi[[[DFLT:1) (ASTM D7136) gerçek dünya etkisi olaylarından daha fazla temsil edilir; zaman ve enerjiyi ilk hasar ve toplam enerji hesaplamaları.
  • [FONT:0)Mode I Interlaminar kırık sertliği (G[DÜT:1))[ASTM D5528) plies arasında çatlakları bozmaya karşı direniş önlemleri.
  • [FONT:0]Dynamic mekanik analiz (DMA)), cam geçiş ısısını ve damping'i sağlar, bu da etki davranışı ile ilişkilendirir.

Bu testler yeni formülasyonların geliştirilmesine yol açıyor. Örneğin, bir epoxy kauçuk-parça sistemi G)IC)% 90 oranında flexural modulusunu korurken gösterir.

Future Yol Tarifi

Nanocomposite Frontiers

Devam eden araştırmalar, sadece sert olmayan, aynı zamanda elektriksel olarak stabil olan nanokristaller (CNC) ve boron nitride nanotüpler.[Döneticiler)[Döneticiler)[Döneticiler, ancak aynı zamanda elektriksel olarak stabilize edilmiş nanotelif birleştirici maddeye% 0,5 oranında artış gösterdi.

Kendi kendine bağlı ve sorumlu kıyafetler

Mikrokökezlerin otonom olarak onarılması için bir reçine düşünün. Mikroküreselleştirici ajanların mikrokapıları (örneğin, bir grup katalizörü ile birlikte) geri dönüşebilecek bir başka kavram, hasardan sonra %80'ine geri dönebilir.

Bio-Inspired Zoring

Doğa sertliği için mavi baskılar sağlar: nacre (kahkadarın diğeri) bu tür biyo-inspired kompozitler için olağanüstü bir zorluğa ulaşır.Köpektif bir tuğla-ve benzeri modelde düzenlenmiştir. Araştırmacılar bu tabakaya dayanıklı polimerler, hem hafif hem de etkili bir şekilde kontrol etme yeteneğine sahiptir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

El kontamine reçine formülasyonları burada açık kalıpla mümkün olan bir adım değişikliğini temsil ediyor.Demokrat arka kemiğini değiştirerek, elastomerik veya termoplastik alan reçineleri dahil etmek ve mikro ve nano ölçeklerde eksler eklemek gibi, üreticiler artık manufacturability olmadan önce görülmemiş bir esneklik ve etki yaratabilirler.Demek, biyo-aktif bir yönteme ihtiyaç duyan, daha da zor bir şekilde üretilen nano-peratif bir yöntem olarak, daha uzun süre boyunca devam eden bir şekilde, daha yüksek çözünürlükte olan, yüksek çözünürlükte olan bir yönteme yol açıyorlar.

Sertleştirilmiş epoxies kimyası üzerine daha fazla okuma için, [[Dönderlikler tarafından kapsamlı bir inceleme bakınız:0)Uygulamalı Polimer Biliminin 1.Dergisi[Döneticileri hakkında bilgi edinilebilir.