Mga Bentahe at Mga Hindi Kaunlaran ng Polymer Composites

Talaan ng mga Nilalaman:

Anonim

Ang pinanggalingan ng mga composites napupunta malayo sa kasaysayan. Ang pinaka-karaniwan na ginawa ng tao na komposisyon ay ang kumbinasyon ng dayami at putik upang gumawa ng mga brick para sa pagtatayo. Ang isa pang halimbawa ay kongkreto, na pinagsasama ang semento at graba. Ang mga kamakailang composite ay gumagamit ng polymers bilang isang dagta o matris upang hawakan ang pinaghalong magkasama at iba't ibang mga fibre bilang pampalakas na materyal. Ang mga polymer composite na ito ay nagpapabuti sa pagganap ng maraming mga modernong araw na mga produkto.

Matrix

Ang layunin ng matris ay upang maitali ang mga fibers ng reinforcement nang magkasama upang ang mga stress ay ipinamamahagi sa buong materyal. Ang dagta matrix ay bumubuo rin ng isang matigas na ibabaw na pinoprotektahan ang pampalakas materyal mula sa pinsala. Ang mga materyales ng polimer matrix ay dalawang uri: thermosets at thermoplastics. Ang thermoset matrix ay nilikha sa pamamagitan ng isang hindi maibabalik na kemikal-paggamot na pagkilos ng isang dagta upang bumuo ng isang amorphous na pinaghalong. Ang Thermosets ay may mataas na temperatura na paglaban, magandang paglaban sa mga solvents at mataas na dimensional na katatagan.

Thermoplastics ay nabuo sa pamamagitan ng pagpainit sa temperatura ng proseso at bumubuo ng produkto sa nais na hugis. May napakataas na lagkit ang mga ito, kaya mas mahirap itong maipakita. Ang thermoplastics ay may higit na pagtutol sa pag-crack at pinsala mula sa epekto kumpara sa thermoset composites.

Fibers

Ang papel na ginagampanan ng fiber reinforcement ay upang magdagdag ng lakas at kawalang-kilos sa pinagsamang materyal. Ang reinforcement ay may tatlong anyo: mga particle, tuloy-tuloy na hibla at tuluy-tuloy na hibla. Ang mga materyal sa unang bahagi ng reinforcement ay dayami, abaka at salamin. Noong 1940s, nagsimula ang mga tagagawa na pagsamahin ang carbon at glass fibers na may polymer plastics upang makagawa ng isang malakas na composite na maaaring magamit para sa mga sasakyang panghimpapawid.

Lakas

Ang isang makabuluhang bentahe ng polimer composites ay ang kanilang mataas na tensile na lakas-sa-timbang ratio. Ang mga komposisyon na may polyalamid fibers ay limang beses na mas malakas kaysa sa bakal sa isang pound-for-pound na batayan. Ang mga fibers sa mga composite ay maaaring isagawa sa panahon ng proseso ng pagmamanupaktura sa isang multi-itinuro pattern na kumalat stress sa buong materyal. Gayunpaman, ang mga materyal na ito ay may mababang compressive strength, ibig sabihin maaari silang madaling masira sa ilalim ng biglaang, matutulis na pwersa. Ang natapos na composite ng polimer ay magkakaroon ng isang makinis na ibabaw, na ginagawang kapaki-pakinabang upang mabawasan ang aerodynamic drag sa sasakyang panghimpapawid.

Kakayahang mabuhay

Ang polimer composites ay may mahusay na pagtutol sa kemikal na kaagnasan, scratching, rust at seawater. Ang mga katangian na ito ay humantong sa mga aplikasyon sa mga sasakyang panghimpapawid, mga piyesa ng bisikleta, mga sasakyang militar, mga tren at mga bangka. Dahil sa kanilang katibayan na magsuot, ang mga composite na mababa ang gastos ay nakahanap ng mga gamit sa mga upuan, pader at sahig sa mga bus at mga subway.

Mga Gastos

Ang halaga ng paggawa ng mga composite ng polimer at pagbubuo ng mga ito sa mga kapaki-pakinabang na produkto ay ang pangunahing kawalan. Ang mga polymer composite ay ginawa ng isang matrabaho na proseso na kilala bilang lay-up na nagpapabagal sa mga rate ng produksyon, na ginagawang mas epektibo ang mga produkto para sa mataas na volume ng produksyon. Ang mga advanced na polymer composites ay mahal din sa paggawa. Ang mga advanced na formula na ito ay nangangailangan ng mas mahal na pagsasanay para sa paggawa at mas sopistikadong mga pagsasaalang-alang sa kapaligiran at kalusugan.

Ang polimer composites ay patuloy na lumago sa paglipas ng mga taon na may mas mahal na mga proseso ng pagmamanupaktura at mas mahusay na mga formulations na may mas mahusay na lakas at tibay katangian. Habang natututo ang mga siyentipiko tungkol sa mga relasyon sa pagitan ng mga resins at reinforcement materials, ang mga aplikasyon ng mga composite ng polimer ay magpapatuloy na makahanap ng higit pang mga gamit sa pang-araw-araw na mga produkto. Ang mas malakas at mas magaan na composites ay makakahanap ng kanilang paraan sa mas magamit na pang-ekonomiya sa transportasyon, mga bangka at iba pang mga produkto na dati ay hindi naisip na posible.