Įdėkite kelias aukštai temperatūrai atsparias dervas
2021-05-21
Aviacijos ir kosmoso pramonėje, siekiant maksimaliai padidinti ribotą keliamąją galią, kiekvieno komponento svorio kontrolė yra labai griežta. Dervos pagrindu pagaminti kompozitai šioje srityje vis dažniau naudojami dėl jų puikių bendrųjų savybių. Be labai aukštų medžiagų mechaninių savybių reikalavimų, taip pat keliami aukšti atsparumo temperatūrai reikalavimai. Šiandien „Changganger“ pristato keletą įprastų aukštai temperatūrai atsparių dervų.
Poliimidas, angliškas pavadinimas Polyimide (vadinamas PI), polimero tipas, kurio pagrindinėje grandinėje yra imido žiedas (-CO-NH-CO-). Tai yra viena iš geriausių organinių polimerų medžiagų, pasižyminčių visapusišku našumu. Jo atsparumas aukštai temperatūrai viršija 400 ° C, ilgalaikio naudojimo temperatūros diapazonas yra nuo -200 iki 300 ° C, nėra akivaizdžios lydymosi temperatūros, aukšta izoliacijos savybė, dielektrinė konstanta 3,0 esant 103 Hz ir tik dielektriniai nuostoliai. Nuo 0,004 iki 0,007, priklausantis F H.
Pagal cheminę pasikartojančio vieneto struktūrą poliimidą galima suskirstyti į tris tipus: alifatinį, pusiau aromatinį ir aromatinį poliimidą. Pagal šilumines savybes galima suskirstyti į termoplastinius ir termoreaktingus poliimidus.
Politetrafluoretilenas, angliškas pavadinimas yra Poly tetra fluorethylene, sutrumpintai kaip PTFE. Jei daug nežinote apie šią dervą, galite būti gerai susipažinę su slapyvardžiu teflonas ir teflonas. Teisingai, būtent danga dažniausiai naudojama ant nelipnių keptuvių.
Ši medžiaga yra atspari rūgštims ir bazėms bei įvairiems organiniams tirpikliams ir beveik netirpi visuose tirpikliuose. Tuo pačiu metu PTFE pasižymi atsparumu aukštai temperatūrai, o jo trinties koeficientas yra ypač mažas, todėl jį galima naudoti kaip tepalą, be to, tai yra ideali danga lengvam vidinio vandens vamzdžių sluoksnio valymui.
Jo lydymosi temperatūra yra net 327 ° C, ilgalaikis stabilumas gali būti -180 ~ 250 ° C.
Polifenileno eteris yra didelio stiprio inžinerinis plastikas, sukurtas 1960 m. Jo cheminis pavadinimas yra poli 2,6– dimetilo – 1,4– fenilo eteris, PPO (polifenileno oksidas) arba PPE (polifenileno eteris). Žinomas kaip polifenileno oksidas arba polifenileno eteris.
Jis pasižymi dideliu atsparumu šilumai, stiklo temperatūra yra 211 ° C, lydymosi temperatūra 268 ° C, kaitinimas iki 330 ° C turi tendenciją irti, kuo didesnis PPO kiekis, tuo geresnis atsparumas karščiui, šilumos iškraipymo temperatūra pasiekti 190 ° C.
PPO yra netoksiškas, skaidrus ir santykinai mažo tankio, pasižymi puikiu mechaniniu atsparumu, atsparumu relaksacijai, atsparumu šliaužimui, karščiui, atsparumu vandeniui, vandens garų atsparumu ir matmenų stabilumu. Jis pasižymi geromis elektrinėmis savybėmis esant įvairiems temperatūros ir dažnio diapazonams. Pagrindiniai trūkumai yra prastas lydalo srautas ir sunkus apdorojimas. Dauguma praktinių taikymo būdų yra MPPO (PPO mišiniai arba lydiniai). Pavyzdžiui, PS modifikuotas PPO gali žymiai pagerinti apdorojimo našumą. Pagerina atsparumą įtrūkimams ir atsparumą smūgiams, sumažina išlaidas ir tik šiek tiek sumažina atsparumą karščiui ir blizgesį.
Polifenileno sulfidas yra polifenileno sulfidas, termoplastinė derva, kurios pagrindinėje molekulės grandinėje yra feniltio grupė, angliškai sutrumpinta kaip PPS. Polifenileno sulfidas yra kristalinis polimeras.
Neištrauktas pluoštas turi didelę amorfinę sritį (kristalumas yra apie 5%), o kristalizacijos egzotermas vyksta esant 125 ° C temperatūrai, stiklėjimo temperatūra yra 150 ° C; o ištirpimo temperatūra yra 281 ° C. Ištemptas pluoštas ištempimo proceso metu dalinai kristalizuojasi (padidėja iki 30%), o termiškai ištraukto pluošto apdorojimas 130–230 ° C temperatūroje gali padidinti kristališkumą iki 60–80 %. Todėl ištrauktas pluoštas neturi reikšmingo stiklo perėjimo ar kristalizacijos egzotermo, o jo lydymosi temperatūra yra 284 ° C.
Padidėjus kristališkumui, ištempus šilumą, pluošto tankis atitinkamai padidėja nuo 1,33 g / cm³ prieš tempiant iki 1,34 g / cm3 po tempimo; po terminio apdorojimo jis gali siekti 1,38 g / Cm³. Liejimo susitraukimas: 0,7% Liejimo temperatūra: 300-330 ° C.
Šilumos iškraipymo temperatūra paprastai yra didesnė nei 260 laipsnių ir gali būti naudojama 180 ~ 220 ° C temperatūros diapazone. PPS yra viena iš geriausiai atsparių karščiui veislių inžineriniuose plastikuose.
Polieterio eterketonas (anglų polieterio eterio eterio ketonas, trumpai PEEK) yra aukštas polimeras, kurį sudaro kartotinis vienetas, turintis ketoninį ir du eterio ryšius pagrindinėje grandinės struktūroje, ir yra speciali polimero medžiaga. Jis turi fizikines ir chemines savybes, tokias kaip atsparumas aukštai temperatūrai ir atsparumas cheminei korozijai. Tai tam tikra puskristalinė polimero medžiaga, kurios lydymosi temperatūra yra 334 ° C, minkštėjimo temperatūra - 168 ° C, o tempiamasis stipris - 132–148 MPa. Jis gali būti naudojamas kaip aukštai temperatūrai atspari konstrukcinė medžiaga ir elektrinė izoliacinė medžiaga. Sustiprinančią medžiagą galima paruošti maišant su stiklo pluoštu arba anglies pluoštu. Paprastai naudojamas poliarileno eterio polimero tipas, gaunamas kondensuojant su aromatiniu dihidridžiu fenoliu.
PEEK pasižymi puikiu atsparumu karščiui ir atsparumu aukštai temperatūrai. Jis gali būti naudojamas ilgą laiką 250 ° C temperatūroje. Momentinė temperatūra gali siekti 300 ° C. Jis pasižymi dideliu standumu, matmenų stabilumu ir mažu tiesinio išsiplėtimo koeficientu. Jis yra arti metalinio aliuminio. PEEK pasižymi geru cheminiu stabilumu. Jis turi stiprų atsparumą korozijai rūgštims, šarmams ir beveik visiems organiniams tirpikliams, pasižymi antipireno ir atsparumo radiacijai savybėmis. PEEK pasižymi puikiu atsparumu slenkančiam nusidėvėjimui ir dilimui, ypač esant 250 ° C. be to, PEEK yra lengva išstumti ir formuoti liejimą.
Bismaleimidas (KMI) yra dar viena dervos sistemos rūšis, gaunama iš poliimido dervos sistemos. Tai yra bifunkcinis junginys, kurio aktyvioji galinė grupė yra maleimidas (MI). Panašų takumą ir formavimą galima apdoroti tuo pačiu bendru metodu kaip epoksidinę dervą, kuri pašalina santykinai mažo epoksidinės dervos atsparumo šilumai trūkumus. Todėl per pastaruosius du dešimtmečius jis buvo greitai plėtojamas ir plačiai naudojamas. .
KMI yra benzeno žiedas, imido heterociklinis žiedas ir didelis kryžminio sujungimo tankis, todėl sukietėjęs produktas turi puikų atsparumą šilumai, jo Tg paprastai yra didesnis nei 250 ° C, o naudojimo temperatūros diapazonas yra nuo 177 ° C iki 232 ° C ° C. Alifatiniame KMI esantis etilendiaminas yra stabiliausias, o didėjant metileno grupių skaičiui, terminio skilimo temperatūra (Td) sumažės. Aromatinio KMI Td paprastai yra didesnis nei alifatinio KMI, iš kurio 2,4. Diaminobenzenų Td yra didesnis nei kitų tipų. Be to, Td turi glaudų ryšį su kryžminio ryšio tankiu, o Td padidėja, padidėjus kryžminio ryšio tankiui tam tikroje srityje.
Furano derva yra bendras dervų, gaminamų iš sterolių ir furfuralų su furano žiedais kaip žaliava, terminas. Veikdamas stipriomis rūgštimis, jis išgydo netirpias ir neprarandamas kietąsias medžiagas. Tipai yra sterolio dervos, furfurolo dervos, fluorenono dervos, fluorenono-formaldehido dervos ir kt.
Šis žiedas yra furano žiedas
Karščiui atspari medžiaga iš furano stiklo pluoštu sustiprintos kompozicinės medžiagos pasižymi didesniu atsparumu šilumai nei įprasta fenoliniu stiklo pluoštu armuota kompozicinė medžiaga, todėl ją galima ilgai naudoti maždaug 150 ° C temperatūroje.
Cianatinė derva yra naujo tipo termoreaktinga derva, turinti dvi ar daugiau funkcinių cianato grupių (-OCN) molekulinėje struktūroje, sukurtoje 1960 m. Jo molekulinė struktūra yra: NCO-R-OCN; cianato esterio derva taip pat vadinama triazino A derva, visas angliškas pavadinimas yra Triazino A derva, TA derva, Cianato derva, sutrumpintai kaip CE.
Cianato esteris CE pasižymi puikiomis aukštos temperatūros mechaninėmis savybėmis, didesniu lenkimo stiprumu ir atsparumu tempimui nei dvifunkcinė epoksidinė derva; labai maža vandens absorbcija (<1,5%); mažas lipdinio susitraukimas, geras matmenų stabilumas; atsparumas karščiui Geros savybės, stiklėjimo temperatūra 240 ~ 260 ° C, iki 400 ° C, po modifikavimo gali būti išgydoma 170 ° C temperatūroje; atsparumas karščiui ir drėgmei, antipirenas, sukibimas yra labai geras, o stiklo pluoštas, anglies pluoštas, kvarco pluoštas Sustiprinančios medžiagos, tokios kaip ūsai, pasižymi geromis rišamosiomis savybėmis; puikios elektrinės savybės, ypač maža dielektrinė konstanta (2,8 ~ 3,2) ir dielektrinių nuostolių tangentas (0,002 ~ 0,008), ir dielektrinės savybės, palyginti su temperatūra ir elektromagnetinių bangų dažniu. Pokyčiai rodo unikalų stabilumą (ty turi plačiajuostį ryšį).
Poliariletinilo (PAA) dervos yra didelio efektyvumo polimerų klasė, susidaranti adityviai polimerizuojant etinilo aromatinius angliavandenilius. Tai ideali medžiaga pluoštu sustiprintai abliacijai atsparioms anglies dervoms ir yra plačiai naudojama kosminės aviacijos medžiagose, tokiose kaip raketų ir raketinių variklių purkštukai.
Vadinamoji aukšta temperatūra yra palyginti. Apskritai kompozicinės dervos medžiagos atsparumas temperatūrai yra šiek tiek mažesnis už kompozicinių medžiagų, tokių kaip metalas ir keramika, atsparumą temperatūrai. Tačiau didžiausia kompozicinių medžiagų patrauklumas yra jų projektavimas. Vykdydami pagrįstą projektavimo ir formavimo procesą, jie gali išplėsti savo stipriąsias puses ir išvengti silpnybių.
Nė viena medžiaga nėra tobula, nėra tobula, todėl yra kur tobulėti. Ateityje bendromis daugelio praktikų pastangomis atsiras daugiau naujų medžiagų, o polimerų pagrindu pagamintos kompozicinės medžiagos tikrai vaidins didesnį vaidmenį.
Technologijos skatina socialinę plėtrą, o medžiagos keičia pasaulį!
Poliimidas, angliškas pavadinimas Polyimide (vadinamas PI), polimero tipas, kurio pagrindinėje grandinėje yra imido žiedas (-CO-NH-CO-). Tai yra viena iš geriausių organinių polimerų medžiagų, pasižyminčių visapusišku našumu. Jo atsparumas aukštai temperatūrai viršija 400 ° C, ilgalaikio naudojimo temperatūros diapazonas yra nuo -200 iki 300 ° C, nėra akivaizdžios lydymosi temperatūros, aukšta izoliacijos savybė, dielektrinė konstanta 3,0 esant 103 Hz ir tik dielektriniai nuostoliai. Nuo 0,004 iki 0,007, priklausantis F H.
Pagal cheminę pasikartojančio vieneto struktūrą poliimidą galima suskirstyti į tris tipus: alifatinį, pusiau aromatinį ir aromatinį poliimidą. Pagal šilumines savybes galima suskirstyti į termoplastinius ir termoreaktingus poliimidus.
Politetrafluoretilenas, angliškas pavadinimas yra Poly tetra fluorethylene, sutrumpintai kaip PTFE. Jei daug nežinote apie šią dervą, galite būti gerai susipažinę su slapyvardžiu teflonas ir teflonas. Teisingai, būtent danga dažniausiai naudojama ant nelipnių keptuvių.
Ši medžiaga yra atspari rūgštims ir bazėms bei įvairiems organiniams tirpikliams ir beveik netirpi visuose tirpikliuose. Tuo pačiu metu PTFE pasižymi atsparumu aukštai temperatūrai, o jo trinties koeficientas yra ypač mažas, todėl jį galima naudoti kaip tepalą, be to, tai yra ideali danga lengvam vidinio vandens vamzdžių sluoksnio valymui.
Jo lydymosi temperatūra yra net 327 ° C, ilgalaikis stabilumas gali būti -180 ~ 250 ° C.
Polifenileno eteris yra didelio stiprio inžinerinis plastikas, sukurtas 1960 m. Jo cheminis pavadinimas yra poli 2,6– dimetilo – 1,4– fenilo eteris, PPO (polifenileno oksidas) arba PPE (polifenileno eteris). Žinomas kaip polifenileno oksidas arba polifenileno eteris.
Jis pasižymi dideliu atsparumu šilumai, stiklo temperatūra yra 211 ° C, lydymosi temperatūra 268 ° C, kaitinimas iki 330 ° C turi tendenciją irti, kuo didesnis PPO kiekis, tuo geresnis atsparumas karščiui, šilumos iškraipymo temperatūra pasiekti 190 ° C.
PPO yra netoksiškas, skaidrus ir santykinai mažo tankio, pasižymi puikiu mechaniniu atsparumu, atsparumu relaksacijai, atsparumu šliaužimui, karščiui, atsparumu vandeniui, vandens garų atsparumu ir matmenų stabilumu. Jis pasižymi geromis elektrinėmis savybėmis esant įvairiems temperatūros ir dažnio diapazonams. Pagrindiniai trūkumai yra prastas lydalo srautas ir sunkus apdorojimas. Dauguma praktinių taikymo būdų yra MPPO (PPO mišiniai arba lydiniai). Pavyzdžiui, PS modifikuotas PPO gali žymiai pagerinti apdorojimo našumą. Pagerina atsparumą įtrūkimams ir atsparumą smūgiams, sumažina išlaidas ir tik šiek tiek sumažina atsparumą karščiui ir blizgesį.
Polifenileno sulfidas yra polifenileno sulfidas, termoplastinė derva, kurios pagrindinėje molekulės grandinėje yra feniltio grupė, angliškai sutrumpinta kaip PPS. Polifenileno sulfidas yra kristalinis polimeras.
Neištrauktas pluoštas turi didelę amorfinę sritį (kristalumas yra apie 5%), o kristalizacijos egzotermas vyksta esant 125 ° C temperatūrai, stiklėjimo temperatūra yra 150 ° C; o ištirpimo temperatūra yra 281 ° C. Ištemptas pluoštas ištempimo proceso metu dalinai kristalizuojasi (padidėja iki 30%), o termiškai ištraukto pluošto apdorojimas 130–230 ° C temperatūroje gali padidinti kristališkumą iki 60–80 %. Todėl ištrauktas pluoštas neturi reikšmingo stiklo perėjimo ar kristalizacijos egzotermo, o jo lydymosi temperatūra yra 284 ° C.
Padidėjus kristališkumui, ištempus šilumą, pluošto tankis atitinkamai padidėja nuo 1,33 g / cm³ prieš tempiant iki 1,34 g / cm3 po tempimo; po terminio apdorojimo jis gali siekti 1,38 g / Cm³. Liejimo susitraukimas: 0,7% Liejimo temperatūra: 300-330 ° C.
Šilumos iškraipymo temperatūra paprastai yra didesnė nei 260 laipsnių ir gali būti naudojama 180 ~ 220 ° C temperatūros diapazone. PPS yra viena iš geriausiai atsparių karščiui veislių inžineriniuose plastikuose.
Polieterio eterketonas (anglų polieterio eterio eterio ketonas, trumpai PEEK) yra aukštas polimeras, kurį sudaro kartotinis vienetas, turintis ketoninį ir du eterio ryšius pagrindinėje grandinės struktūroje, ir yra speciali polimero medžiaga. Jis turi fizikines ir chemines savybes, tokias kaip atsparumas aukštai temperatūrai ir atsparumas cheminei korozijai. Tai tam tikra puskristalinė polimero medžiaga, kurios lydymosi temperatūra yra 334 ° C, minkštėjimo temperatūra - 168 ° C, o tempiamasis stipris - 132–148 MPa. Jis gali būti naudojamas kaip aukštai temperatūrai atspari konstrukcinė medžiaga ir elektrinė izoliacinė medžiaga. Sustiprinančią medžiagą galima paruošti maišant su stiklo pluoštu arba anglies pluoštu. Paprastai naudojamas poliarileno eterio polimero tipas, gaunamas kondensuojant su aromatiniu dihidridžiu fenoliu.
PEEK pasižymi puikiu atsparumu karščiui ir atsparumu aukštai temperatūrai. Jis gali būti naudojamas ilgą laiką 250 ° C temperatūroje. Momentinė temperatūra gali siekti 300 ° C. Jis pasižymi dideliu standumu, matmenų stabilumu ir mažu tiesinio išsiplėtimo koeficientu. Jis yra arti metalinio aliuminio. PEEK pasižymi geru cheminiu stabilumu. Jis turi stiprų atsparumą korozijai rūgštims, šarmams ir beveik visiems organiniams tirpikliams, pasižymi antipireno ir atsparumo radiacijai savybėmis. PEEK pasižymi puikiu atsparumu slenkančiam nusidėvėjimui ir dilimui, ypač esant 250 ° C. be to, PEEK yra lengva išstumti ir formuoti liejimą.
Bismaleimidas (KMI) yra dar viena dervos sistemos rūšis, gaunama iš poliimido dervos sistemos. Tai yra bifunkcinis junginys, kurio aktyvioji galinė grupė yra maleimidas (MI). Panašų takumą ir formavimą galima apdoroti tuo pačiu bendru metodu kaip epoksidinę dervą, kuri pašalina santykinai mažo epoksidinės dervos atsparumo šilumai trūkumus. Todėl per pastaruosius du dešimtmečius jis buvo greitai plėtojamas ir plačiai naudojamas. .
KMI yra benzeno žiedas, imido heterociklinis žiedas ir didelis kryžminio sujungimo tankis, todėl sukietėjęs produktas turi puikų atsparumą šilumai, jo Tg paprastai yra didesnis nei 250 ° C, o naudojimo temperatūros diapazonas yra nuo 177 ° C iki 232 ° C ° C. Alifatiniame KMI esantis etilendiaminas yra stabiliausias, o didėjant metileno grupių skaičiui, terminio skilimo temperatūra (Td) sumažės. Aromatinio KMI Td paprastai yra didesnis nei alifatinio KMI, iš kurio 2,4. Diaminobenzenų Td yra didesnis nei kitų tipų. Be to, Td turi glaudų ryšį su kryžminio ryšio tankiu, o Td padidėja, padidėjus kryžminio ryšio tankiui tam tikroje srityje.
Furano derva yra bendras dervų, gaminamų iš sterolių ir furfuralų su furano žiedais kaip žaliava, terminas. Veikdamas stipriomis rūgštimis, jis išgydo netirpias ir neprarandamas kietąsias medžiagas. Tipai yra sterolio dervos, furfurolo dervos, fluorenono dervos, fluorenono-formaldehido dervos ir kt.
Šis žiedas yra furano žiedas
Karščiui atspari medžiaga iš furano stiklo pluoštu sustiprintos kompozicinės medžiagos pasižymi didesniu atsparumu šilumai nei įprasta fenoliniu stiklo pluoštu armuota kompozicinė medžiaga, todėl ją galima ilgai naudoti maždaug 150 ° C temperatūroje.
Cianatinė derva yra naujo tipo termoreaktinga derva, turinti dvi ar daugiau funkcinių cianato grupių (-OCN) molekulinėje struktūroje, sukurtoje 1960 m. Jo molekulinė struktūra yra: NCO-R-OCN; cianato esterio derva taip pat vadinama triazino A derva, visas angliškas pavadinimas yra Triazino A derva, TA derva, Cianato derva, sutrumpintai kaip CE.
Cianato esteris CE pasižymi puikiomis aukštos temperatūros mechaninėmis savybėmis, didesniu lenkimo stiprumu ir atsparumu tempimui nei dvifunkcinė epoksidinė derva; labai maža vandens absorbcija (<1,5%); mažas lipdinio susitraukimas, geras matmenų stabilumas; atsparumas karščiui Geros savybės, stiklėjimo temperatūra 240 ~ 260 ° C, iki 400 ° C, po modifikavimo gali būti išgydoma 170 ° C temperatūroje; atsparumas karščiui ir drėgmei, antipirenas, sukibimas yra labai geras, o stiklo pluoštas, anglies pluoštas, kvarco pluoštas Sustiprinančios medžiagos, tokios kaip ūsai, pasižymi geromis rišamosiomis savybėmis; puikios elektrinės savybės, ypač maža dielektrinė konstanta (2,8 ~ 3,2) ir dielektrinių nuostolių tangentas (0,002 ~ 0,008), ir dielektrinės savybės, palyginti su temperatūra ir elektromagnetinių bangų dažniu. Pokyčiai rodo unikalų stabilumą (ty turi plačiajuostį ryšį).
Poliariletinilo (PAA) dervos yra didelio efektyvumo polimerų klasė, susidaranti adityviai polimerizuojant etinilo aromatinius angliavandenilius. Tai ideali medžiaga pluoštu sustiprintai abliacijai atsparioms anglies dervoms ir yra plačiai naudojama kosminės aviacijos medžiagose, tokiose kaip raketų ir raketinių variklių purkštukai.
Vadinamoji aukšta temperatūra yra palyginti. Apskritai kompozicinės dervos medžiagos atsparumas temperatūrai yra šiek tiek mažesnis už kompozicinių medžiagų, tokių kaip metalas ir keramika, atsparumą temperatūrai. Tačiau didžiausia kompozicinių medžiagų patrauklumas yra jų projektavimas. Vykdydami pagrįstą projektavimo ir formavimo procesą, jie gali išplėsti savo stipriąsias puses ir išvengti silpnybių.
Nė viena medžiaga nėra tobula, nėra tobula, todėl yra kur tobulėti. Ateityje bendromis daugelio praktikų pastangomis atsiras daugiau naujų medžiagų, o polimerų pagrindu pagamintos kompozicinės medžiagos tikrai vaidins didesnį vaidmenį.
Technologijos skatina socialinę plėtrą, o medžiagos keičia pasaulį!
