Polyme PP PP có độ bền cao

Polyme PP sợi carbon CF có độ bền cao

Chất liệu LCF PP là viết tắt của Polypropylene được gia cố bằng sợi carbon dài.

LCF PP (Polypropylene gia cố bằng sợi carbon dài) là một nhánh quan trọng trong lĩnh vực -vật liệu tổng hợp nhựa nhiệt dẻo hiệu suất cao (Nhựa nhiệt dẻo gia cố sợi dài LFRT -). Nó là vật liệu tổng hợp được làm từ nhựa polypropylen (PP), với các sợi carbon liên tục (Sợi carbon, CF) có chiều dài lớn hơn 5 mm làm khung gia cố. Nó được sản xuất thông qua các quá trình cụ thể như ngâm tẩm pultrusion. Sự xuất hiện của vật liệu này không chỉ đơn thuần liên quan đến việc trộn lẫn hai vật liệu; thay vào đó, thông qua công nghệ "sợi dài", hiệu suất của nó đã được nâng cao đáng kể, khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng kết cấu nhẹ và có độ bền{6}}cao. Nó còn đóng vai trò quan trọng trong quá trình “thay thế thép bằng nhựa”.

Cốt lõi của LCF PP: Gia cố sợi dài

Sự khác biệt đáng kể về hiệu suất giữa hỗn hợp LCF PP và PP gia cố bằng sợi ngắn truyền thống (SCF) xuất phát từ cấu trúc vi mô độc đáo của nó.
Sợi ngắn (SCF):Chiều dài sợi thường nhỏ hơn 1 mm và bị phân tán trong ma trận trong quá trình ép phun, chủ yếu đóng vai trò là chất độn và mang lại hiệu quả gia cố nhẹ, nhưng không thể tạo thành mạng truyền ứng suất hiệu quả.
Sợi dài (LCF):Chiều dài sợi phù hợp với chiều dài hạt cuối cùng (chẳng hạn như 12 mm hoặc 25 mm). Trong quá trình ép phun, các sợi dài này sẽ đan xen và chồng lên nhau, tạo ra một "mạng lưới khung sợi" ba chiều, liên tục bên trong thành phần.

Khi các bộ phận chịu tác động hoặc tải trọng từ bên ngoài, mạng lưới khung này có thể truyền và phân phối ứng suất một cách hiệu quả, ngăn chặn ứng suất tập trung tại một điểm duy nhất và gây hư hỏng vật liệu. Nhựa ma trận (PP) chịu trách nhiệm đóng gói các sợi, định hình chúng và cung cấp khả năng bảo vệ hóa học.

Những ưu điểm chính về hiệu suất của Chất liệu PP LCF

Sự ra đời của sợi carbon dài đã cải thiện căn bản những thiếu sót về hiệu suất của ma trận PP, cho phép nó sở hữu các đặc tính tương đương với các đặc tính của nhựa kỹ thuật và thậm chí cả kim loại.

1. Tính chất cơ học vượt trội

Cường độ riêng cao và mô đun riêng cao: Đây là ưu điểm đáng kể nhất của LCF PP. Bản thân sợi carbon có độ bền và mô đun cực cao, vượt xa sợi thủy tinh. So với kim loại, LCF PP có mật độ cực thấp, cho phép giảm trọng lượng của các bộ phận đáng kể trong khi vẫn duy trì độ cứng hoặc độ bền như nhau.
Khả năng chống va đập tuyệt vời: Khi chịu tác động-tốc độ cao, mạng cáp quang dài sẽ hấp thụ năng lượng thông qua cơ chế của sợi. Điều này có nghĩa là các sợi sẽ tách ra khỏi ma trận trước khi đứt và quá trình này tiêu tốn một lượng lớn năng lượng va chạm, khiến vật liệu có độ bền cực cao, đặc biệt là trong môi trường-nhiệt độ thấp nơi PP tiêu chuẩn hoạt động kém.
Khả năng chống rão vượt trội: Độ rão đề cập đến sự biến dạng dẻo chậm của vật liệu dưới ứng suất liên tục (đặc biệt là ở nhiệt độ cao). Khung sợi bên trong LCF PP có thể chống biến dạng một cách hiệu quả dưới các tải trọng dài hạn như vậy, khiến nó phù hợp với các thành phần kết cấu yêu cầu duy trì độ chính xác về kích thước trong thời gian dài, chẳng hạn như khung đỡ và khung.

2. Hiệu suất nhiệt được tối ưu hóa

Nhiệt độ biến dạng nhiệt cao (HDT): HDT của LCF PP cao hơn đáng kể so với PP không biến tính và LGF PP. Điều này cho thấy rằng nó có thể duy trì độ cứng kết cấu ở nhiệt độ cao hơn (chẳng hạn như trong khoang động cơ của xe), từ đó mở rộng phạm vi ứng dụng.
Hệ số giãn nở nhiệt tuyến tính cực thấp (CLTE): Đây là đặc tính kỹ thuật chính của LCF PP. CLTE của nó rất thấp và gần bằng kim loại.
Độ ổn định kích thước: Dưới sự thay đổi nhiệt độ khắc nghiệt (chẳng hạn như chu trình nóng và lạnh), biến dạng cong vênh của các bộ phận là tối thiểu, đảm bảo độ chính xác của lắp ráp.

3. Giữ được ưu điểm vốn có của ma trận PP

Khả năng kháng hóa chất vượt trội: LCF PP kế thừa khả năng kháng tuyệt vời của ma trận PP đối với các hóa chất, axit, bazơ, muối và chất lỏng ô tô thông thường khác nhau.
Khả năng hấp thụ nước thấp: PP là vật liệu không{0} phân cực có khả năng hấp thụ nước cực thấp. Điều này làm cho các thành phần LCF PP thể hiện các đặc tính cơ học và độ ổn định kích thước tốt hơn đáng kể trong môi trường ẩm ướt so với vật liệu composite dựa trên nylon (PA){2}}.

CF PP: Các trường ứng dụng điển hình

Hạt nhựa LCF PP, với đặc tính dẫn điện và độ bền{0}}nhẹ,{0}}cao, đang nhanh chóng thay thế kim loại và các loại nhựa kỹ thuật khác trong nhiều-lĩnh vực sản xuất cao cấp:

Công nghiệp ô tô:
Các thành phần kết cấu: Khung bảng điều khiển (IP), giá đỡ mô-đun phía trước (FEM), khay và tấm bảo vệ ắc quy (đặc biệt là bộ pin EV), khung ghế, bảng bên trong cốp sau ô tô (cổng nâng), cụm bàn đạp.
Môi trường xung quanh động cơ: Cánh quạt và khung (vòng quạt), nắp capo động cơ.
Các bộ phận chức năng: Các bộ phận của hệ thống nhiên liệu dẫn điện, vỏ ECU (Bộ điều khiển điện tử) cần có tấm chắn EMI.
Công nghiệp và Máy móc:
Xử lý chất lỏng: Được sử dụng thay thế cho thép không gỉ hoặc gang để chế tạo thân bơm, cánh quạt, van, v.v. của máy bơm hóa chất (tận dụng khả năng kháng hóa chất và độ bền của nó).
Tự động hóa/Robotics: Linh kiện cánh tay cơ khí, bánh răng nhẹ (tận dụng trọng lượng nhẹ và độ cứng cao).

Tập thể dục và giải trí:Các sản phẩm như khung máy bay không người lái, linh kiện xe đạp, lưỡi thuyền kayak đều có yêu cầu cực kỳ khắt khe về trọng lượng và độ cứng.

 

Hàng điện tử và tiêu dùng:
Vỏ điện tử: Vỏ hoặc giá đỡ bên trong cho máy chủ và thiết bị liên lạc.
Công cụ-cao cấp: Vỏ bọc nhẹ và có độ bền-cao dành cho các công cụ điện-chuyên nghiệp.

LCF PP (Polypropylene gia cố bằng sợi carbon dài) là một loại vật liệu tổng hợp hiệu suất cao. Thông qua công nghệ mạng khung sợi dài, nó kết hợp thành công chi phí thấp và khả năng kháng hóa chất của ma trận PP với trọng lượng cực nhẹ, độ cứng cao, độ bền cao và độ dẫn điện của sợi carbon. Đây không chỉ là phiên bản nâng cấp của viên nhựa LGF PP mà còn là giải pháp lý tưởng cho nhiều ứng dụng yêu cầu độ dẫn điện, lớp che chắn hoặc trọng lượng cực nhẹ, thay thế cho kim loại đúc khuôn. Hiểu được tầm quan trọng của việc duy trì độ dài sợi trong quá trình xử lý là chìa khóa để phát huy hết tiềm năng của nó.

Liên hệ với chúng tôi để nhận báo giá