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纖維增強材料 (BWFRP) 指南

2021-11-24 09:03:00

  連續纖維在線完整編織纏繞拉擠增強材料(BWFRP),也稱為纖維增強聚合物,實際上是由聚合物基體與某些增強材料(例如纖維)混合而成的復合材料。纖維一般是玄武巖、碳、玻璃或芳綸;在某些情況下,也可以使用石棉、木頭或紙。

  BWFRP的形成

  回到基礎,有兩種方法可以開發聚合物:逐步增長聚合和加成聚合。當具有不同特性的幾種均質材料結合在一起以生產具有所需機械和材料特性的最終產品時,就形成了復合材料。這些復合材料可以有兩種類型,纖維增強型和顆粒增強型。

  纖維增強材料是通過加入纖維材料來增強材料的機械強度和彈性的類別。基體是沒有纖維增強的核心材料,堅硬但相對較弱,必須通過添加強力增強纖維或長絲來增韌。纖維是區分母體聚合物與 FRP 的關鍵。

  大多數這些材料是通過各種模塑工藝形成的,其中使用模具或工具放置纖維預制件,構成干纖維或含有特定比例樹脂的纖維。在用樹脂“潤濕”干纖維后,發生“固化”。

  BWFRP特性

  這些復合材料通常具有低重量和高強度的特點。它們是如此強大,以至于汽車行業越來越有興趣使用它們來代替汽車中的某些金屬。纖維增強材料可以像某些金屬一樣堅固,但它們更輕,因此更省油。

  可以定制纖維增強材料的特性以滿足廣泛的要求。纖維增強聚合物通常具有令人印象深刻的電氣和壓縮性能,并顯示出高等級的環境耐受性。使這些材料受到不同工業部門喜愛的一個重要因素是制造過程,它非常具有成本效益。生產率中等至高,并且與不同的材料表現出良好的粘合。

  纖維增強材料的其他獨有特性包括值得稱道的隔熱性、結構完整性和耐火硬度,以及紫外線輻射穩定性以及對化學品和其他腐蝕性材料的抵抗力。

  纖維增強材料的特性取決于某些因素,例如基體和纖維的機械性能、這兩種組分的相對體積以及纖維的長度和基體中的取向。

  常見的纖維包括:

  玻璃是一種非常好的絕緣材料,當與基體混合時,會形成玻璃纖維或玻璃纖維增強材料。與碳纖維相比,它既不那么堅固和剛性,也不那么脆且價格昂貴。

  碳基纖維增強材料具有高拉伸強度、耐化學性、剛度和溫度耐受性以及低熱膨脹和低重量。碳原子形成的晶體大部分位于纖維的長軸上。這種排列通過提高強度與體積的比率來使材料變得堅固。


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