장섬유 강화 복합재료 소개

장 섬유 강화 열가소성 복합재는 섬유 길이가 10mm 이상 강화 된 열가소성 수지, 유리 섬유, 탄소 섬유 및 기타 섬유에 강화 된 섬유를 주로 말하며 가장 많이 사용되는 수지 기재는 PP (폴리 프로필렌) 다음으로 PA (폴리 아미드), 기타 PPS(polyphenylene sulfide), TPU(polyurethane) 등 수지의 종류에 따라 적절한 섬유 표면 처리를 하면 더 좋은 결과를 얻을 수 있습니다.

수지에 섬유 재료를 추가하면 전체 재료 특성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 섬유복합재료는 섬유인발, 섬유파단, 수지파단의 3가지 방식으로 외력을 흡수한다. 섬유 길이가 증가함에 따라 섬유 인발에는 더 많은 에너지가 필요하며 이는 충격 강도 향상에 도움이 됩니다. 복합 재료에서 섬유 끝은 종종 균열 성장의 시작점이며 긴 섬유 끝의 수가 적어 충격 강도도 향상됩니다. 장섬유 혼합물은 단섬유 혼합물처럼 흐름 방향을 따라 정렬되는 대신 금형을 채울 때 서로 얽히고, 회전하고, 구부립니다. 따라서 단섬유 혼합의 동일한 성형 부품과 비교할 때 장섬유 혼합 성형 제품은 등방성이 높고 평탄도가 우수하며 휨이 작아 크기가 더 안정적입니다. 장섬유 강화 열가소성 수지의 열 변형 온도도 단섬유 강화 열가소성 수지보다 높습니다. 따라서 장섬유 복합재는 단섬유 복합재보다 우수한 성능을 나타내며 강성, 압축 강도, 굽힘 강도 및 내크리프성을 향상시킬 수 있습니다. 열가소성 복합재는 장섬유 강화와 단섬유 강화로 나뉩니다.

방법은 함침을 용융하여 얻은 프리프레그 재료를 절단하여 6-10mm 입자를 얻는 것입니다. 입자의 길이가 섬유의 길이와 일치하고 섬유가 수지에 고르게 분포되어 소재가 높은 충격강도와 모듈러스를 가지며 휨이 감소하고 수축률이 감소하며 치수안정성이 증가한다. , 제품의 내피로성이 향상됩니다.

입자는 사출 성형기로 가열되어 금형에 주입된 다음 금형에서 가열 및 가압될 수 있습니다. 열가소성 수지의 종류와 복합 재료의 제품 형상에 따라 공정 매개변수의 온도, 압력 및 시간이 조정됩니다. 사출 성형 방법은 복잡한 형상의 제품을 준비할 수 있어 응용 분야가 크게 확장됩니다.

가장 간단한 성형 방법은 결과 섬유 강화 열가소성 프리프레그, 다층 중첩, 중첩 방법은 두 개의 인접한 층 0/90도, 그리고 열간 압착을 위해 압착 판에서 시트 또는 다른 간단한 형상을 얻는 것입니다. . 이 방법은 시트 및 시트를 준비하는 데 가장 일반적으로 사용되는 방법입니다. 작업 효율을 향상시키기 위해 이중 롤 및 세 개의 롤 캘린더링을 성형에 사용할 수도 있습니다.

또한, 프리프레그 시트를 금형의 크기에 맞게 절단하여 가열로에서 수지가 녹는 온도보다 높은 온도로 가열한다. 그런 다음 제품을 얻기 위해 급속한 열간 압착 및 냉각을 위해 압착 다이로 보내집니다. 이 방법의 성형주기는 짧습니다. 두께 및 밀도 변화가 큰 제품, 볼록, 오목, 라디안 등의 복잡한 형상, 금속 부품이 내장된 제품에 적합합니다. 이 방법은 에너지 소비와 생산 비용이 낮지만 생산 효율은 높습니다.

이 방법은 복합재료를 지속적이고 경제적으로 생산할 수 있는 대표적인 제조공정이다. Pultrusion 성형 기술은 높은 섬유 함량, 고성능 및 저비용 복합 재료를 위한 연속적인 자동 생산 공정입니다. 이 방법은 장섬유에 수지를 함침시킨 후 일정 단면 형상의 성형틀을 통과시켜 금형 내에서 응고시킨 후 제품을 금형 성형 공정에서 빼내는 방식이다. 압출 성형 공정에는 다음과 같은 장점이 있습니다. 수지 점도는 언제든지 조정할 수 있고 섬유 함량은 최대 80%까지 가능합니다. 생산 공정의 자동 제어, 높은 생산 효율; 제품의 세로 및 가로 강도는 제품의 다양한 기계적 특성 요구 사항을 충족시키기 위해 임의로 조정할 수 있습니다. 제품 품질이 안정적이고 반복성이 좋으며 길이를 임의로 절단할 수 있습니다. 생산 시 모서리 폐기물이 없고 제품에 후가공이 필요하지 않아 다른 공정에 비해 노동력, 자재 및 에너지 소비가 절감됩니다.

긴 섬유 강화 열가소성 복합 재료는 구조 재료로서 산업, 민간, 군사 및 기타 분야에서 사용될 수 있으며 항공 우주, 자동차, 전기 장비, 통신, 스포츠 장비 및 기타 분야에 적용되었습니다.

"환경 보호, 에너지 절약 및 자동차 경량화"는 장섬유 강화 열가소성 복합재 준비, 부품 설계 및 응용 분야의 신속한 개발을 촉진합니다. 폴리프로필렌(PP) 기반의 긴 유리 섬유 강화 열가소성 복합재는 자동차 단자 부품에 널리 사용되었습니다. 데이터에 따르면 긴 유리 섬유 강화 열가소성 복합재 수요의 80%는 유럽 브랜드 자동차에 널리 사용되는 자동차 산업(예비 부품)에서 나옵니다. 자동차 부품의 고성능 및 다양화에 대한 특수한 요구 사항으로 인해 장섬유 강화 열가소성 복합 재료는 섬유 및 수지에 대해 더 많은 선택권을 갖게 됩니다. 장 섬유 강화 열가소성 복합 재료는 다음 부품에 사용됩니다. 프런트 엔드 모듈, 계기판, 도어 모듈, 차체, 바닥 판 및 사출 성형 공정으로 얻은 복합 부품, 도어 및 Windows, 차체를 포함한 기타 복잡한 형상 부품 바닥 판, 기구 등 또는 마차 가드 판 및 박스 트럭 천장과 같은 라미네이트 재료로 사용됩니다. 그리고 고급 자동차나 스포츠카, 경주용 자동차에서도 탄소섬유 복합재료의 사용이 증가하고 있으며, 전체 탄소섬유 복합자동차의 모습까지 나타나고 있다.

중국 고속철의 발전은 장섬유 강화 열가소성 복합재에 대한 수요가 더 많고 부품의 성능이 다르기 때문에 고속철의 장섬유 강화 열가소성 복합재가 풍부하고 다채로운 발전을 보여줍니다.

아라미드, 초고분자량, 고강도, 고탄성 폴리에틸렌 섬유 및 탄소 섬유와 같은 고성능 섬유는 방탄복, 방패, 헬멧 등에 사용할 수 있는 열가소성 복합 재료로 성형됩니다. 고성능 장섬유 및 수지 강화 열가소성 복합재는 탱크, 장갑차 및 기타 장갑에도 사용할 수 있습니다.

항공은 고급 및 고성능 재료에 대한 특별한 수요가 있으며 이 분야의 다양한 제품에는 장섬유 강화 열가소성 복합재에 대한 다양한 요구 사항이 있으며 그 중 탄소 섬유 복합재가 가장 두드러집니다. 섬유 복합 재료는 독특하고 우수한 물리적 및 화학적 특성으로 인해 로켓, 미사일 및 고속 항공기에 널리 사용됩니다. 예를 들어 항공기, 위성, 로켓 및 기타 우주선에 탄소 섬유 및 플라스틱 복합 재료를 사용하면 큰 추력, 저소음뿐만 아니라; 또한 무게가 가벼워 전력 소모가 적고 연료를 많이 절약할 수 있습니다.

고급 건축 자재 분야에서 장 섬유 강화 열가소성 복합 재료의 사용은 주로 유리 섬유 강화 PP, 경량, 높은 비강도, 비 계수, 내식성, 우수한 내수성을 가진 판을 기반으로합니다. 사용, 저비용, 필요에 따라 절단 가능, 나사, 리벳으로 설치 가능, 핫멜트 용접 및 기타 장점 가능, 벽 보드, 벽 라이닝 보드 및 건물 템플릿으로 사용할 수 있습니다. 연속 장섬유 강화 열가소성 복합 재료는 고품질 플라스틱 파이프를 만드는 데에도 사용할 수 있습니다.