پلیمر CF PP با چقرمگی بالا

پلیمر PP فیبر کربن CF با چقرمگی بالا

ماده LCF PP مخفف Long Carbon Fiber Reinforced Polypropylene است.

LCF PP (پلی پروپیلن تقویت شده با الیاف کربن بلند) شاخه قابل توجهی در زمینه کامپوزیت های ترموپلاستیک با کارایی بالا (LFRT - ترموپلاستیک های تقویت شده با الیاف بلند) است. این یک ماده کامپوزیت ساخته شده از رزین پلی پروپیلن (PP) است که الیاف کربن پیوسته (Carbon Fiber, CF) به طول بیش از 5 میلی متر به عنوان چارچوب تقویت کننده عمل می کند. از طریق فرآیندهای خاصی مانند اشباع پالتروژن تولید می شود. ظهور این ماده صرفاً شامل اختلاط دو ماده نیست. در عوض، از طریق فناوری "الیاف بلند"، عملکرد آن به طور قابل توجهی افزایش یافته است، و آن را به یک انتخاب ایده آل برای کاربردهای ساختاری سبک وزن{6} و با استحکام بالا تبدیل کرده است. نقش مهمی در فرآیند "جایگزینی فولاد با پلاستیک" نیز دارد.

هسته LCF PP: تقویت فیبر بلند

تفاوت عملکرد قابل توجه بین کامپوزیت LCF PP و PP تقویت شده با الیاف کوتاه سنتی (SCF) از ریزساختار منحصر به فرد آن ناشی می شود.
الیاف کوتاه (SCF):طول الیاف معمولا کمتر از 1 میلی متر است و در طول قالب گیری تزریقی در ماتریس پراکنده می شود، که عمدتا به عنوان پرکننده عمل می کند و یک اثر تقویتی جزئی ایجاد می کند، اما قادر به تشکیل یک شبکه انتقال تنش موثر نیست.
الیاف بلند (LCF):طول فیبر با طول ذره نهایی (مانند 12 میلی متر یا 25 میلی متر) سازگار است. در طول قالب‌گیری تزریقی، این الیاف بلند در هم تنیده می‌شوند و با یکدیگر همپوشانی پیدا می‌کنند و یک «شبکه اسکلتی فیبر» سه‌بعدی و پیوسته در داخل قطعه ایجاد می‌کنند.

هنگامی که اجزا در معرض ضربه یا بارهای نیروی خارجی قرار می گیرند، این شبکه اسکلتی می تواند به طور موثر تنش را منتقل و توزیع کند و از تمرکز تنش در یک نقطه و ایجاد شکست مواد جلوگیری کند. رزین ماتریکس (PP) وظیفه کپسوله کردن الیاف، شکل دادن به آنها و ارائه حفاظت شیمیایی را بر عهده دارد.

مزایای عملکرد کلیدی مواد LCF PP

معرفی الیاف کربن بلند به طور اساسی کاستی‌های عملکرد ماتریس PP را بهبود بخشیده است و آن را قادر می‌سازد ویژگی‌های قابل مقایسه با پلاستیک‌های مهندسی و حتی فلزات را داشته باشد.

1. خواص مکانیکی برجسته

استحکام ویژه بالا و مدول ویژه بالا: این مهمترین مزیت LCF PP است. فیبرهای کربن خود استحکام و مدول بسیار بالایی دارند که بسیار بیشتر از الیاف شیشه است. در مقایسه با فلزات، LCF PP چگالی بسیار پایینی دارد، که باعث می شود وزن اجزا به میزان قابل توجهی کاهش یابد و در عین حال استحکام یا استحکام یکسانی حفظ شود.
مقاومت در برابر ضربه عالی: هنگامی که در معرض ضربه‌های-سرعت بالا قرار می‌گیرد، شبکه فیبر طولانی انرژی را از طریق مکانیسم فیبرها جذب می‌کند. این بدان معناست که الیاف قبل از شکستن از ماتریس جدا می‌شوند و این فرآیند مقدار زیادی انرژی ضربه مصرف می‌کند و باعث می‌شود که ماده چقرمگی بسیار بالایی از خود نشان دهد، به‌ویژه در محیط‌هایی با دمای پایین-که PP استاندارد عملکرد ضعیفی دارد.
مقاومت برجسته در برابر خزش: خزش به تغییر شکل پلاستیک آهسته مواد تحت تنش مداوم (به ویژه در دماهای بالا) اشاره دارد. چارچوب الیاف داخل LCF PP می تواند به طور موثر در برابر تغییر شکل تحت چنین بارهای طولانی مدت مقاومت کند و برای اجزای ساختاری که نیاز به حفظ دقت ابعادی در مدت طولانی دارند، مانند تکیه گاه ها و قاب ها، مناسب است.

2. عملکرد حرارتی بهینه

دمای اعوجاج حرارتی بالا (HDT): HDT LCF PP به طور قابل توجهی بالاتر از PP اصلاح نشده و LGF PP است. این نشان می دهد که می تواند استحکام ساختاری خود را در دماهای بالاتر (مانند محفظه موتور یک وسیله نقلیه) حفظ کند و در نتیجه دامنه کاربرد خود را گسترش دهد.
ضریب انبساط حرارتی خطی بسیار کم (CLTE): این یک ویژگی مهندسی کلیدی LCF PP است. CLTE آن بسیار پایین است و به فلزات نزدیک است.
پایداری ابعادی: تحت تغییرات شدید دما (مانند چرخه های سرد و گرم)، تغییر شکل تاب خوردگی اجزا حداقل است و دقت مونتاژ را تضمین می کند.

3. مزایای ذاتی ماتریس PP را حفظ کنید

مقاومت شیمیایی برجسته: LCF PP مقاومت عالی ماتریس PP را در برابر مواد شیمیایی مختلف، اسیدها، بازها، نمک ها و سیالات معمول خودرو به ارث می برد.
جذب آب کم: PP یک ماده غیر قطبی با جذب آب بسیار کم است. این باعث می شود که اجزای LCF PP خواص مکانیکی و پایداری ابعادی قابل توجهی بهتری را در محیط های مرطوب در مقایسه با مواد کامپوزیتی مبتنی بر نایلون (PA) نشان دهند.

CF PP: فیلدهای کاربردی معمولی

گلوله پلاستیکی LCF PP، با خواص سبک،-استحکام و رسانایی بالا، به سرعت در حال جایگزینی فلزات و سایر پلاستیک‌های مهندسی در زمینه‌های تولید چندگانه-بالا می‌باشد:

صنعت خودرو:
اجزای ساختاری: قاب داشبورد (IP)، براکت ماژول جلو (FEM)، سینی و صفحه محافظ باتری (به خصوص بسته باتری EV)، قاب صندلی، پنل داخلی درب عقب خودرو (درب بالابر)، مونتاژ پدال.
اطراف موتور: تیغه و قاب فن (رینگ فن)، روکش کاپوت موتور.
اجزای عملکردی: اجزای سیستم سوخت رسانا، محفظه ECU (واحد کنترل الکترونیکی) که نیاز به محافظ EMI دارد.
صنعت و ماشین آلات:
Fluid Handling: به عنوان جایگزینی برای فولاد ضد زنگ یا چدن برای ساخت بدنه پمپ ها، پروانه ها، دریچه ها و غیره پمپ های شیمیایی (با بهره گیری از مقاومت شیمیایی و استحکام آن) استفاده می شود.
اتوماسیون/رباتیک: اجزای بازوی مکانیکی، چرخ دنده های سبک وزن (با بهره گیری از وزن سبک و استحکام بالا).

ورزش و اوقات فراغت:محصولاتی مانند قاب هواپیماهای بدون سرنشین، اجزای دوچرخه، و تیغه های کایاک الزامات بسیار سختی برای وزن و استحکام دارند.

 

کالاهای الکترونیکی و مصرفی:
محفظه های الکترونیکی: کیس ها یا پشتیبانی های داخلی سرورها و تجهیزات ارتباطی.
ابزارهای پیشرفته-: محفظه‌های سبک وزن-با استحکام بالا برای ابزارهای برقی درجه-حرفه‌ای.

LCF PP (پلی پروپیلن تقویت شده با فیبر کربن بلند) یک ماده کامپوزیتی-با عملکرد بالا است. از طریق فناوری شبکه اسکلت فیبر بلند، با موفقیت هزینه کم و مقاومت شیمیایی ماتریس PP را با وزن بسیار سبک، استحکام بالا، استحکام و رسانایی بالا الیاف کربن ترکیب می‌کند. این نه تنها یک نسخه ارتقا یافته از گلوله پلاستیکی LGF PP است، بلکه یک راه حل ایده آل برای بسیاری از برنامه هایی است که به رسانایی، محافظ یا وزن بسیار سبک نیاز دارند و جایگزین فلزات ریخته گری{3}}می شوند. درک اهمیت حفظ طول فیبر در طول پردازش، کلید تحقق کامل پتانسیل آن است.

برای قیمت با ما تماس بگیرید