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如何提高复合材料的机械强度?

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如何提高复合材料的机械强度?

2020-01-09 15:34:29


复合材料的机械强度与哪些要素有关呢,运用玻璃纤维增强有机聚合物时,聚合物和无机材料之间的界面触及许多物理和化学要素之间凌乱交叉作用。这些要素和粘合力、物理强度、膨胀系数、浓度梯度和产品功能坚持力相关。


影响粘合的重要破坏力就是水分迁移到玻纤的亲水外表,水分侵蚀界面,破坏了粘接。赢创气硅真正有用的偶联剂在无机和有机材料的界面能够构成化学键,不光增强了结合强度,最重要的是,防止了在复合材料老化和运用过程中的界面上的化学键解体。偶联剂赋予了两个相异、难以结合外表之间的稳定结合。


风力发电是我们这个年代的要害技术之一,它已经成为世界动力工业中不可或缺的部分。考虑到风电叶片原材料选用的局限性和越来越苛刻的气候方针,未来这种可替代动力的重要性必定越来越高。凭仗高品质的塑料助剂,毕克化学在进步风力发电叶片机械功能,从而进一步促进这个不断增加的全球行业市场的开展方向作出了巨大贡献。我们的BYK-C 8000系列偶联剂供给一些要害优势,为高效风力发电机的开展注入重生。


我们是怎样制作样板检验机械强度


首先在模具中铺上玻纤平面毡;关闭好模具后,选用真空导入工艺导入环氧树脂与固化剂;在必定条件下完全固化之后,进行脱模。裁剪检验样板。


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静态测试:横向的拉伸强度

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横向拉伸强度是指在垂直于玻纤方向上进行的拉伸测试,它表征的是玻纤和树脂间的粘结强度。


静态测试结论


第 一个结论:玻纤浸润剂性能会随时间流失

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储存6年的玻纤性能损失巨大,加入BYK-C 8001使玻纤老化后的机械性能恢复如常。




玻纤浸润剂


浸润剂生命周期检验

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玻纤从出产到终究运用经过的实际时间常常是不确定的,因此运用不同批次的玻纤制备的产品取得的机械性能差异很大。




玻纤滋润剂


玻纤的老化实验

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高温下玻纤老化速度很快,40°C储存一周机械强度下降就很显着,参加BYK-C 8001使玻纤老化后的机械性能恢复如常。




经过这两个试验我们发现温度、湿度和时间对玻纤机械性能影响十分显着,参加偶联剂能够显著地改善老化后玻纤的机械性能。




动态测验


我们不但测验了样板的静态机械性能,而且测验了样板的动态机械性能,这样更能反映出产品日常使用中所遭到的力。


?更贴近实践的测验,对风电十分重要,对其他应用也同样重要


?使用双向的玻璃毡


?能够表征叶片的预期使用寿命

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从下面的动画我们能够看到动态测试的办法:对样板施加设定好的拉力,以2赫兹的频率往复运动,我们记载样板决裂时运转的周期数,运转周期数越多说明样板在该拉力下的使用寿命越长。



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动态测试结果

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咱们发现,在不同的拉力下,参加偶联剂样品的动态运用寿命都有大幅度提高,在55N/mm2 下,动态运用寿命可提高3到4倍! 霍尼韦尔蜡粉 咱们知道风电叶片所承受的风力大都时刻是低强度力,因而在低强度拉力下的测验结果更能反映实际情况。




不同批次的玻纤机械强度测验结果


?实际上玻纤的机械强度和耐久性随时刻变化很大 


?运用不同批次玻纤出产的产品有些机械强度不合格,有些机械强度超过了规范,这就造成了糟蹋。 


?参加偶联剂后,运用不同批次的玻纤的产品机械强度差异小,都能维持在合格规范之上,因而可以减少次品率。


?对减重和节约成本有巨大的潜力


玻纤的老化实验总结


玻纤的浸润剂随着贮存时刻的延长表现变差与贮存条件有关,比方温度,湿度和时刻。


通过运用正确的偶联剂让机械性能得到恢复是可行的。


那么它的效果原理是什么呢?

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偶联剂作用原理 


纤维与树脂的界面

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机械强度出现问题首要在玻纤与树脂界面之间,应该削减玻纤与树脂界面之间的缝隙。




偶联剂一端对玻纤和浸润剂都有很好的粘合力,偶联剂的另一端可以与树脂发生交联反响树立化学键。BYK助剂因而,加入偶联剂可以明显的提高玻纤与树脂的粘接力。


说了这么多,咱们总结一下:BYK全新偶联剂BYK-C 8001具有以下优势


提高静态机械性能


提高动态机械性能     


对新鲜和老化的玻纤都起作用


没有不良的副作用


可以生产更长的组件和更大的转子叶片


可以明显节约原材料,首要归功于提高了机械强度 


可以有更多的规划自由度(轻质高强,减重),因而在选择原材料时可节约本钱


更节能,更经用的机械结构


可以加快生产过程





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