Пластик негізіндегі FRP-ның жылуға төзімділігін қалай жақсартуға болады?

Пластик Негізіндегі ШЫА-ның Жылуға Төзімділігін Арттыру

Соңғы жылдары дамып келе жатқан жеңіл және жоғары беріктікті пластик негізіндегі икемді ШЫА композиттердің көптігінде, жылуға төзімділіктің шектеулі болуы жоғары температурада қолданудың алдындағы кедергі ретінде сақталып отыр. Жылуға төзімділікті арттыру материалдарды оптимизациялауды, процестерді бақылауды және практикалық шараларды қажет етеді. Келесі бөлімдер пластик негізіндегі ШЫА-ны жылуға төзімділігі жақсартылған нұсқада дамытудың тиімді және қарапайым шараларын ұсынады.

Үздік Смола Матрицаларды Таңдаңыз

Жылуға төзімділікті жақсарту пластик негізіндегі FRP-ның жылуға төзімді компоненттерін таңдаудан басталады. Жақсартудың бірінші қадамы — термиялық тұрақтылығы бар шайырлардың комбинацияларын таңдау. Мысалы, жылуға төзімді модификацияланған эпоксидті фенолды шайырлар мен полиимидті шайырлардың температураға төзімділігі стандартты құрамдас эпоксидті шайырлардан жоғары. Ұзақ уақыт бойы жоғары температурада қолдану үшін бұл шайырлар да өте жақсы. Олар құрылымдық бүтіндігін сақтайды, жылу әсерінен ыдырауға төзеді және шайырдың молекулалық тізбегінің жылумен қозғалысын азайтады, осылайша жылулық ығысуды жақсартады. Пластик негізіндегі FRP өзі қажетті қолданыста керекті температура талаптарын қанағаттандыру үшін шайырларды таңдау маңызды.

Талшықты күшейту үшін таңдауды оптимизациялау

Тотық басқышының жылулық қарсыласуын жақсарту үшін дұрыс талшықтарды таңдау өте маңызды. Әдетте шыны талшықтар көптеген мақсаттарға жарамды. Алайда, жылулық тұрақтылықта айтарлықтай жақсару үшін жоғары өнімділікті шыны талшықты композиттерді пайдалану пайдалы. Шыны талшықты композиттердің барлығының ішінде гибридті шыны-көміртегі композиттер ең жиі қолданылады. Жоғары диапазонда арамид талшықтары қолданылады. Тиімдірек болып табылатыны — арамидтің болуы композиттің шыны тәрізді ауысу температурасын едәуір көтереді. Алайда, балқу нүктесінің ықпалы, төменгі температураларда ұлғаю және жоғары температураларда композиттің беріктігін сақтау негізінен жоғары температураларда композиттің беріктігін сақтауға бағытталған. Композиттің өнімділігі сонымен қатар деформацияға қарсы тұрақтылық пен мықты құрылысқа мүмкіндік береді.

Жылуға төзімді қоспалар қосу

Пластика негізіндегі FRP-ның жылуға төзімділігін үлкен материалдық өзгерістерсіз жақсарту үшін нақты қоспаларды қолдану — өте жақсы әдіс. Тосылған фенолдар мен фосфиттер сияқты жылу стабилизаторлары смола матрицасының термиялық тотығуын тоқтатады. Жалынға төзімді қоспалар өртке төзімділікті жақсартады және жылу тұрақтылығын одан әрі арттырады. Силлика нано бөлшектері мен көміртек нано түтікшелері смолаға қосылып, жылу берілуді азайтуға мүмкіндік беретін нано толтырғыштарға мысал бола алады. Бұл қоспалар жылу ыдырауын күрт баяулатады және жоғары температурада механикалық қасиеттерді сақтайды. Сондай-ақ, массаның жоғалуы да азаяды. Егер қоспалар дұрыс бақыланбаса, материалдың өнімділігін төмендету қаупі туындайды.

Өндірістік процестерді жетілдіру

FRP өнімнің жылуға төзімділігін ескере отырып, өндірістік процестердің орындалу тәсіліне үлкен мән беріледі. Артық кесірлендіру немесе жеткіліксіз кесірлендіру өнімнің жылулық қасиеттерін бұзуы мүмкін ішкі ақауларды туғызатындықтан, дұрыс кесірлендіру маңызды. Кесірлендіру температурасын және уақытын бақылау шайырдың максималды жылуға төзімділік қамтамасыз ететін тығыз көлденең байланысқан құрылым түзуіне мүмкіндік береді. Кесірлендіру процесіне қосымша, пішіндеу процесі де үлкен рөл атқарады; компрессиялық пішіндеу және созу арқылы өндіру біркелкі талшықтардың таралуы мен ең аз бос кеңістіктерге ие композиттерді алуға мүмкіндік береді, бұл екеуі де жылулық тұрақтылықты жақсартады. Соңында, материалдың жоғары температураға төзімділігі көлденең байланыстыру реакциясын аяқтайтын және қалдық кернеуді азайтатын соңғы кесірлендіру өңдеулерімен жақсартылады.

Беттік өзгерту әдістерін қолдану

Бетін өңдеу арқылы жылулықтан қорғау келесі қабаты алынады. КМП бетіне жылуға төзімді қабат жағу жылуды шағылдыратын немесе шашырататын кедергі құрады. Керамикалық және силикон негізіндегі қаптамалар жылу оқшаулау диэлектрик қасиеттері үшін кеңінен қолданылады. Плазмалық эрозия сияқты басқа да беттік өңдеулер КМП негізіне қаптаманың жабысуын арттырады, бұл жабысу мерзімін ұзартады. Бұл өзгерістер композитке жылудың тереңге дейін өтуін болдырмақ, ішкі жылулық кернеуді және смола матрицасының бұзылуын азайтады.

Қоршаған ортаға бейімделуді ескеріңіз

Жылуға төзімді болу материалдың қасиеттерінің функциясы болуы мүмкін, бірақ ол сондай-ақ материал қолданылатын нақты ортаға бейімделудің функциясы да бола алады. Температураның диапазонын, әсер ету ұзақтығын және қатысушы материалдардың коррозиялық әсерін немесе осының бірнешеуінің комбинациясын білу ортадағы жылуға төзімді материалдың өнімділігін анықтайды. Автокөліктің капоты астындағы жоғары температуралы мен коррозиялық орталарда қолданылатын FRP жағдайындай. Бір рет жобаланғаннан кейін FRP элементінің құрылымы мен қабырға қалыңдығын оған сәйкес жасау арқылы термиялық циклдарға шыдай алатындай етіп жасауға болады. Жылулық ыдыраудың алғашқы белгілерін кезең-кезеңімен техникалық қызмет көрсету мен тексеру кезінде анықтауға болады, бұл FRP-ның пайдалану өмірін ұзартуға мүмкіндік береді.