Bouw een sterker, concurrerender product met onze waarde.
Bouw een sterker, concurrerender product met onze waarde.
Bouw een sterker, concurrerender product met onze waarde.
Bouw een sterker, concurrerender product met onze waarde.
Bouw een sterker, concurrerender product met onze waarde.
Bouw een sterker, concurrerender product met onze waarde.
Bouw een sterker, concurrerender product met onze waarde.
Bouw een sterker, concurrerender product met onze waarde.
Bouw een sterker, concurrerender product met onze waarde.
Bouw een sterker, concurrerender product met onze waarde.
Onder de vele lichtgewicht en hoogwaardige kunststofgebaseerde flexibele FRP-composieten die de afgelopen jaren zijn ontwikkeld, blijft de beperkte hittebestendigheid een obstakel voor toepassing bij hogere temperaturen. Het verbeteren van de hittebestendigheid vereist optimalisatie van materialen, procescontrole en praktische maatregelen. De volgende secties presenteren effectieve en eenvoudige maatregelen om kunststofgebaseerd FRP met betere hittebestendigheid te ontwikkelen.
Het verbeteren van hittebestendigheid begint met de selectie van op kunststof gebaseerde FRP-onderdelen die bestand zijn tegen warmte. De eerste stap bij verbetering is het kiezen van combinaties van harsen met intrinsieke thermische stabiliteit. Bijvoorbeeld, de temperatuurbestendigheid van hittebestendig gemaakte epoxyfenolharsen en polyimideharsen is beter dan die van standaard samengestelde epoxyharsen. Voor toepassingen met langdurig hoge temperaturen zijn deze harsen ook uitstekend. Ze behouden hun structurele integriteit, weerstaan thermische degradatie en minimaliseren de beweging van moleculaire ketens in de hars onder invloed van warmte, waardoor de thermische verschuiving wordt verbeterd. De keuze van harsen is cruciaal om te voldoen aan de beoogde temperatuureisen voor het eindgebruik, zodat op kunststof gebaseerde FRP correct functioneert in de gewenste toepassingen.
Het kiezen van de juiste vezels is zeer belangrijk om de gewenste verbetering in thermische weerstand van hittebestendige FRP-composieten te bereiken. Glasvezels zijn voor de meeste toepassingen voldoende. Voor aanzienlijke verbeteringen in thermische stabiliteit is het echter nuttig om glasvezelcomposieten met een hogere prestatie te gebruiken. Van alle glasvezelcomposieten worden hybride glas-koolstofcomposieten het meest gebruikt. Aramidevezels worden toegepast in het hogere segment. Optimaal verhoogt de aanwezigheid van aramide aanzienlijk de glastemperatuur van het composiet. Het effect van het smeltpunt, de uitzetting bij lagere temperaturen en het behoud van de sterkte van het composiet bij hogere temperaturen richt zich echter voornamelijk op het behoud van de sterkte bij hogere temperaturen. De prestatie van het composiet draagt ook bij aan een robuuste constructie met stabiliteit die bestand is tegen thermische vervorming en waarbij de constructie robuust is.
Het gebruik van specifieke additieven is een uitstekende methode om de hittebestendigheid van op kunststof gebaseerde glasvezelversterkte kunststoffen te verbeteren zonder grote materiaalwijzigingen. Hitte stabilisatoren zoals gehinderde fenolen en fosfieten voorkomen dat de harsmatrix thermisch oxideert. Vlamvertrager-additieven verbeteren de brandwerendheid en verhogen verder de algehele hittebestendigheid. Silica-nanodeeltjes en koolstofnanobuizen zijn voorbeelden van nano-vulmiddelen die aan de hars kunnen worden toegevoegd om warmteoverdracht te beperken. Deze additieven vertragen thermische afbraak aanzienlijk en behouden de mechanische eigenschappen bij verhoogde temperaturen. Gewichtsverlies wordt hierdoor ook verminderd. Het kan een risico vormen voor de prestaties van het materiaal als de additieven niet adequaat worden gecontroleerd.
De manier waarop productieprocessen worden uitgevoerd, vraagt om aanzienlijke aandacht voor de hittebestendigheid van het uiteindelijke FRP-product. Geschikte uitharding is belangrijk, omdat oververharding of ondervarharding interne gebreken kan veroorzaken die de thermische prestaties van het product verstoren. Door de temperatuur en duur van de uitharding te controleren, kan het hars een dichte, gekruiste structuur vormen die maximale hittebestendigheid biedt. Naast het uithardingsproces speelt ook het moldingproces een grote rol; compressiemolding en pultrusie zijn in staat composieten te produceren met een gelijkmatige vezelverdeling en minimale holten, wat beide bijdraagt aan een betere thermische stabiliteit. Ten slotte wordt de hoge temperatuurbestendigheid van het materiaal verbeterd door nabehandelingsmethoden (post curing), waarmee de kruislingsverbinding voltooid wordt en restspanningen worden verminderd.
Door oppervlaktemodificatie wordt een extra warmtebeschermende laag verkregen. Het aanbrengen van een hittebestendige laag op een FRP-oppervlak zorgt voor een barrière die warmte reflecteert of verspreidt. Keramische en siliconenafwerkingen zijn wijdverspreid vanwege hun thermische isolerende en diëlektrische eigenschappen. Andere oppervlaktebehandelingen, zoals plasma-etsen, verbeteren ook de hechting van de coating op het FRP-substraat, wat de duurzaamheid van de hechting waarborgt. Deze modificaties voorkomen dat warmte doordringt in het composiet, waardoor interne thermische spanning en degradatie van de harsmatrix worden verminderd.
Hittebestendig zijn kan een functie zijn van de eigenschappen van het materiaal, maar kan ook afhangen van de aanpassing aan de specifieke omgeving waarin het materiaal wordt gebruikt. Kennis van het temperatuurbereik, de duur van blootstelling en de corrosiviteit van de betrokken materialen, of een combinatie hiervan, bepaalt de prestaties van het hittebestendige materiaal in die omgeving. Denk bijvoorbeeld aan glasvezelversterkte kunststof (GFK) die wordt gebruikt in hete en corrosieve onderdelen onder de motorkap in auto's. Zodra het ontwerp vastligt, kan het GFK-onderdeel worden gemaakt om thermische cycli te doorstaan, aangezien het structurele ontwerp en de wanddikte kunnen worden afgestemd op deze belasting. Vroege tekenen van thermische degradatie kunnen tijdens regulier onderhoud en inspectie worden opgemerkt om de levensduur van hittebestendige GFK te verlengen.
EN
