في نصف القرن الماضي ، تم استخدام المركبات المقواة بالألياف على نطاق واسع بسبب خصائصها الممتازة ، والدور المهم للمركبات المقواة بالألياف أمر بديهي. منذ ظهور المواد المركبة ، شهدت الألياف المقواة تحولًا من الألياف الطبيعية إلى الألياف الاصطناعية.
في الوقت الحاضر ، تشتمل ألياف التعزيز الأكثر شيوعًا على الألياف الزجاجية وألياف الأراميد وألياف الكربون وما إلى ذلك. ستقدم هذه الورقة أولاً بإيجاز أنواع ألياف التعزيز الشائعة.
في المواد المركبة ، يتمثل الدور الرئيسي لمصفوفة الراتنج في ربط الألياف ببعضها ونقل الأحمال الخارجية من ألياف إلى أخرى. تكون معظم الألياف المقواة مثنية ومرنة ، وإذا تم تطبيق التوتر عليها ، فستكون لديها قوة شد وصلابة كافية.
عادةً ما تكون ألياف التعزيز عبارة عن حزم ، وتميل الألياف الفردية إلى أن تكون دقيقة جدًا ، مثل الألياف الزجاجية وألياف الكربون بنطاق قطر نموذجي من 5 إلى 25 ميكرون. للمقارنة ، يتراوح قطر شعر الإنسان عادة بين 50 و 200 ميكرون. يمكن اشتقاق جميع "الهياكل" المقواة بالألياف من ألياف الخيوط ، بما في ذلك السحب ، والغزل ، والألياف المقطعة ، والألياف المطحونة ، إلخ.
تشمل ألياف التعزيز الشائعة الألياف الزجاجية وألياف الكربون.
1. الألياف الزجاجية
هناك العديد من الأنواع المختلفة من الألياف الزجاجية ، ولكن بالنسبة للمركبات ، هناك نوعان أكثر شيوعًا. الألياف الزجاجية الإلكترونية هي النوع القياسي في جميع المنتجات المدعمة بالألياف الزجاجية تقريبًا ، بينما تتميز الألياف الزجاجية S (المعروفة أيضًا باسم الألياف الزجاجية R أو الألياف الزجاجية T) بقوة شد أفضل بشكل ملحوظ.
عادةً ما تكون الألياف الزجاجية S أصغر من الألياف الزجاجية الإلكترونية ، ولها التصاق أفضل في مصفوفة الراتنج ، ويتم تحسين أداء التأثير. لكنها تكلف الكثير. الألياف الزجاجية -2 عبارة عن ألياف زجاجية تجارية ذات قوة أعلى ، وهي تتميز بضعف مقاومة الشد للألياف الزجاجية الإلكترونية النموذجية ، كما تتميز أيضًا بصلابة أعلى بنسبة 10-20 في المائة تقريبًا. ولكن بالنسبة لجميع التطبيقات تقريبًا ، تعد الألياف الزجاجية الإلكترونية كافية.
يتم تصنيع الألياف الزجاجية عن طريق بثق المنتجات المعدنية المنصهرة (1700 درجة) (السيليكا والألمنيوم وأكسيد الكالسيوم ، إلخ) من خلال فتحات ذات قطر صغير. عادةً ما يبلغ قطر ألياف الزجاج الإلكتروني حوالي 10-25 ميكرون ، مما يجعلها أكبر من ألياف الكربون.
2. ألياف الكربون
تأتي ألياف الكربون في العديد من الأصناف ، مع خصائص وتكاليف ميكانيكية متفاوتة. لا يتم بثق ألياف الكربون مباشرة من المادة المنصهرة ولكنها مصنوعة عن طريق المعالجة الحرارية للألياف الأولية ، بما في ذلك الأكسدة المسبقة في جو الهواء والكربنة في جو خامل. في ظل التوتر ، تتم محاذاة بنية الكربون داخل الألياف ، مما يساعد على زيادة قوة الشد والصلابة إلى أقصى حد.
أكثر المواد الأولية المستخدمة في تصنيع ألياف الكربون شيوعًا هي ألياف البولي أكريلونيتريل (PAN). في الوقت الحاضر ، تعتمد ألياف الكربون القياسية والمتوسطة الأكثر شيوعًا على سلائف PAN. عادة ما يكون معامل ألياف الكربون المحضر بواسطة نظام سلائف الأسفلت أعلى. اعتمادًا على خصائص المادة الأولية ، وقطر الألياف ، وتفاصيل المعالجة الحرارية (الأكسدة ، والكربنة ، والجرافيت) ، فإن ألياف الكربون الناتجة لها مجموعة واسعة من الخصائص الميكانيكية.
عادةً ما تكون ألياف الكربون المفردة أصغر من الألياف الزجاجية ، ويبلغ قطرها 5 ميكرون فقط. معامل المعامل غالبًا ما تُصنف ألياف الكربون مع المعامل القياسي والمعامل الوسيط ، خاصةً مع المعامل. IM) ، المعامل العالي (HM) ، وألياف الكربون ذات المعامل الفائق.
3. ألياف تقوية أخرى شائعة الاستخدام
ألياف كيفلر أراميد:
ألياف أراميد صناعية طورتها شركة دوبونت. تشمل ألياف الأراميد التجارية الأخرى Twaron و Technora و Nomex. كألياف تقوية للمواد المركبة ، تستخدم ألياف الأراميد بشكل أساسي للتطبيقات ذات قوة الشد العالية ومقاومة الثقب والتآكل والكسر. غالبًا ما يكون من الصعب ربط ألياف الأراميد وتقطيعها والتعامل معها ، وغالبًا ما تستخدم مع ألياف الكربون أو الألياف الزجاجية.
ألياف البازلت:
مصنوعة باستخدام عملية ذوبان وبثق مماثلة للألياف الزجاجية. قوة الشد والمعامل أعلى قليلاً من الألياف الزجاجية الإلكترونية ولكن أقل من ألياف الكربون. الكثافة مماثلة لتلك الموجودة في الألياف الزجاجية الإلكترونية. السعر بين الألياف الزجاجية الإلكترونية وألياف الكربون. هناك إمداد محدود من البازلت المركب ، والذي عادة ما يكون بني اللون.
البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي:
كلا من Dyneema و Spectra عبارة عن ألياف مصنوعة من البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي (UHMWPE) أو خيوط مبثوقة ذات معامل عالٍ من البولي إيثيلين (HMPE). يتم استخدام UHMWPE في كابل السحب ، وخط الوتر ، وخط الصيد ، ودرع السيارة وهو متين ومتين. يمكن استخدام الألياف في التطبيقات المركبة ، وغالبًا ما يتم مزجها بألياف الكربون.يمكن أن يحسن التعزيز الهجين من Dyneema / ألياف الكربون من صلابة الصفائح وامتصاص الطاقة ومقاومة تأثير ألياف الكربون.يمكن تطبيق أقمشة Spectra موضعياً لزيادة مقاومة التآكل.
مادة البولي بروبيلين عالية الوزن الجزيئي:
Innegra عبارة عن ألياف مصنوعة بواسطة Innegra Technologies من مادة البولي بروبيلين عالية الوزن الجزيئي (HMPP). على الرغم من أن Innegra ليس قويًا مثل Kevlar أو Dyneema ، إلا أنه قوي ومقاوم للصدمات والكسر بتكلفة أقل. غالبًا ما يتم استخدام Innegra كمكون من مواد التعزيز الهجينة ، ممزوجًا بألياف الكربون أو الألياف الزجاجية لزيادة صلابة الصفائح.
ألياف نباتية:
في حين أن الألياف الزجاجية وألياف الكربون هي ألياف التسليح الأكثر شيوعًا ، فإن أقدم ألياف تقوية الهيكل هي الخشب والألياف النباتية. في العقد الماضي ، كان هناك انتعاش في الاهتمام بألياف النباتات الرقائقية ، وخاصة الكتان والجوت ، والتي توفر خصائص ميكانيكية مفيدة وتقدم معالجة مماثلة لأنواع الألياف القياسية. يتمثل أحد التحديات التي تواجه ألياف النبات في مجموعة واسعة من الخصائص الميكانيكية مقارنة بالمواد الهندسية التقليدية ، وهي ليست قوية مثل ألياف الزجاج الإلكتروني العادية. يعد امتصاص الرطوبة مشكلة بالنسبة لجميع مواد التعزيز المركبة الحيوية ، والتي يمكن أن تسبب مشاكل للعديد من العمليات المركبة.
ألياف السيراميك:
مركبات المصفوفة الخزفية (CMC) لها خصائص ميكانيكية مماثلة لمركبات ألياف الكربون ولكنها تتمتع بمقاومة عالية لدرجة الحرارة. عادة ما يتم تكسيرها بواسطة الأكسيد والألياف غير المؤكسدة ، اعتمادًا على تركيبها الكيميائي. على الجانب غير المؤكسد ، يعتبر البورون أحد أشهر مواد التدعيم الخزفية ، مع قوة ضغط لا تصدق. تتميز ألياف كربيد السيليكون (SiC) بالقوة والصلابة العالية وهي شديدة الصلابة. تتميز الألياف القائمة على الأكسيد بمقاومة أعلى للأكسدة ولكن لها خصائص ميكانيكية أقل.
شركة Xiamen LFT composite plastic Co. ، Ltd. هي شركة ذات علامة تجارية تركز على LFT & LFRT. سلسلة الألياف الزجاجية الطويلة (LGF) وسلسلة الألياف الكربونية الطويلة (LCF). يمكن استخدام LFT البلاستيكي الحراري الخاص بالشركة في قولبة الحقن والبثق LFT-G ، ويمكن أيضًا استخدامه في قولبة LFT-D. يمكن إنتاجها وفقًا لمتطلبات العملاء: 5 ~ 25 مم في الطول. حازت اللدائن الحرارية المعززة بالتسلل المستمر للألياف الطويلة للشركة على شهادة نظام ISO9001 و 16949 ، وحصلت المنتجات على الكثير من العلامات التجارية وبراءات الاختراع الوطنية.
هاتف: 13950095727
Email:sale02@lfrtplatic.com
