Klaaskiud – laulmata kangelane tehniliste plastide terasskeleti taga

Modifitseeritud plastitööstuses levinud klaaskiud võib liigitada koostise ja vormi järgi:

 

Klassifikatsioon keemilise koostise järgi:

* **Alkali{0}}tasutaKlaaskiud(E Klaaskiud):** Leelisesisaldus<1%, balanced insulation, strength, and water resistance; highest production volume; used in wind turbine blades, PCBs, and plastic modification.

* **Keskmine-Leelisklaaskiud (C-klaaskiud):** Leelisesisaldus 6%-12%, hea happekindlus, nõrgem isolatsioon, madal hind; kasutatakse keemiliseks korrosioonikaitseks ja asfaldi hüdroisolatsiooniks.

 

Klassifikatsioon vormi järgi:

* **Pidev keeramata pikk klaaskiud:** kimpudeks tõmmatud ja rullidesse keritud klaaskiud, mida kasutatakse tekstiili töötlemisel ja konstruktsiooni tugevdamisel.

* **Lõigatud{0}}klaaskiud:** klaaskiudrullid, mis lõigatakse pärast pinnatöötlust lühikeseks; suur valik plastide modifitseerimiseks ja tugevdamiseks.

* **Lame klaaskiud:** eriline sort; klaaskiud, mille elliptiline ristlõige{0}}kontrollitakse joonistusprotsessi ajal; saadaval pikkades ja{1}}lõigatud vormides. Sellel on rakendustes ainulaadne jõudlus.

 

Kuidas klaaskiud loob plastist "terasest ja rauast luud".

 

Peamine põhjus, miks klaaskiud on tehniliste plastide jaoks ideaalne partner, seisneb selle võimes kompenseerida puhaste plastvaikude toimivuspuudujääke sünergilise "kiud{0}}vaigu" ja ühtse jõuülekande kaudu.

 

Mehaaniline tugevdamine: nagu "terasvarraste" lisamine plastidele, võib tõmbetugevus suureneda 20% kuni 100% ja löögitugevus võib isegi läheneda metalli tasemele;

Deformatsioonikindlus: pärsib vaigu kokkutõmbumist, muutes tooted kõrgete temperatuuride ja pinge all vähem kõveraks, kusjuures kokkutõmbumiskiirus on kontrollitud minimaalselt 0,15%ni;

Kulude tasakaalustamine: võrreldes puhta tehniliste plastidega on kiud{0}}tugevdatud materjalidega võimalik saavutada kõrgeid jõudlusnõudeid madalamate kuludega. Näiteks pika klaaskiu PA kasutamine metalli asendamiseks autoosades vähendab kaalu 50% ja kulusid 30%.

 

Millised on plastides kasutatavate erinevat tüüpi klaaskiudude ainulaadsed omadused?

 

Erinevad klaaskiu vormid annavad aga plastidele tohutult erinevaid efekte. Õige tüübi valimine võib toote jõudlust kahekordistada; vale tüübi valimisel võivad tekkida sellised probleemid nagu katmata klaaskiud ja lihtne purunemine. Tavaliselt kasutatavad klaaskiud hõlmavad peamiselt kolme tüüpi: pikad klaaskiud, lühikesed klaaskiud ja lamedad klaaskiud. Need erinevad oluliselt morfoloogia, jõudluse, töötlemismeetodite ja rakendusstsenaariumide poolest.

 

Pikad klaaskiud toimivad nagu "tahked terasvardad", moodustades vaigus pideva võrgu, kandes tõhusalt üle pingeid. Seetõttu on nende löögitugevus 50–100% kõrgem kui lühikestel klaaskiududel.

Lühikesed klaaskiud toimivad nagu killustik, ühtlaselt hajutatud, kuid piiratud pikkusega, sobides rakendusteks, mis nõuavad suurt isotroopiat.

Lamedad klaaskiud toimivad nagu "õhukesed teraslehed", mille paksus on 3–10 μm ja laius 50–200 μm, võimaldades ümmarguste klaaskiududega võrreldes 3–5 korda suuremat kontaktpinda vaiguga, mille tulemuseks on oluliselt parem pinnaviimistlus.

 

01

Välimuse omadused

① PC-ga täidetud lame klaaskiud

Tänu lamedale, paelakujulisele-struktuurile on PC-vaiguga kokkupuutepind 3-5 korda suurem kui sama kaaluga ümmarguste klaaskiudude oma, mistõttu on kiudvaigu liidese üleminek sujuvam. Koos spetsiaalse joonistusprotsessiga saavutatud väikese pinnakaredusega annab see suurema pinnaläike (mõõdetuna 60-kraadise nurga all).

 

② Lühikese klaaskiuga täidetud arvuti: lühikesed ja ühtlaselt hajutatud kiud tagavad kergema valguse hajumise. Ümmarguse ristlõikega kiu-ja vaigu vaheline liides peegeldub siiski kergelt, mille tulemuseks on läiketase veidi madalam kui lehtklaaskiul, tavaliselt vahemikus 70–80. Ujuva kiu efekt seab vormimisprotsessile kõrgemad nõudmised.

 

③ Pika klaaskiuga täidetud arvuti: pikad kiud (6-12 mm) kipuvad töötlemise ajal agregeeruma ning kiudvaigu liidesel on "skeleti efekti" tõttu väikesed lüngad, mis põhjustavad nendes piirkondades valguse hajusat peegeldust. Läikeaste on vaid 50–60, mille tulemuseks on kergelt matt pind, mis muudab selle sobivamaks funktsionaalsete toodete jaoks, nagu masinaehituskorpused.

 

02

 

Mehaanilised omadused:

Mida pikem on plastis klaaskiud, seda rohkem on klaaskiu ja vaigu ühenduspunkte, mille tulemuseks on parem tugevus. Pikka klaaskiudplasti võib pidada vaieldamatuks "tugevuse meistriks". Andmed näitavad, et sama sisu korral on pika klaaskiuga tugevdatud PA tõmbetugevus 20%-30% kõrgem kui lühikesel klaaskiul ja sälkidega löögitugevus 50%–60% suurem, mistõttu on see eriti sobilik pikaajalise pingega komponentidele, nagu autode kaitserauad ja mootoriventilaatori labad.

 

Lühikesed klaaskiud paistavad silma "tasakaalu". Kuigi need on tugevuselt pisut nõrgemad, on neil hea isotroopsus, mille tulemuseks on eri suundades minimaalsed jõudluse erinevused, mistõttu sobivad need täppisosade jaoks, nagu hammasrattad ja pistikud.

 

Lamedad klaaskiud seevastu pakuvad veidi paremat "külgmist sitkust". Lameklaaskiudude kasutamine silikoonkopolümeeri arvuti tugevdamiseks mobiiltelefonide korpuses parandab kukkumiskindlust 40% ja väldib "katmata klaaskiudude" defekte.

 

03

Mõõtmete stabiilsuse jõudlus

Pikkade klaaskiudude "skeletiefekt" hoiab vaiku tõhusalt paigal, saavutades voolusuunas nii madala kokkutõmbumismäära kui 0,15%. Vertikaalne kokkutõmbumise erinevus on aga märkimisväärne, mistõttu on suure pindalaga-lamed paneelid altid väänduma.

Lühikesed klaaskiud kahanevad ühtlasemalt, mistõttu sobivad need väikeste ja keskmise suurusega{0}}detailide jaoks.

Lamedad klaaskiud oma lameda struktuuriga piiravad tasakaalustatumalt{0}}tasapinnalist kokkutõmbumist, muutes need ideaalseks valikuks autode sisepaneelide jaoks.

 

Sobiv rakendus: asetage õige kiud õigesse kohta

 

Pole olemas parimat klaaskiudu, on vaid õige valik. Vaatame erinevate klaaskiudude "peamisi lahinguvälju".

 

Pikk klaaskiud: rasketööstuse "liider" Pikaajalist{0}}löögi- ja koormuskindlust nõudvate komponentide jaoks, nagu auto šassii kronsteinid, ehitusmasinate korpused ja suusasidemed, on pikk klaaskiud ideaalne valik. Vertoni pikad klaaskiust komposiitkaablitoed püsivad maa-aluses keskkonnas -korrosioonivabad kümme aastat, lahendades täielikult metalltugede roosteprobleemi.

 

Lühike klaaskiud: igapäevaste tarbekaupade kulutõhususe{0}}kuningas. Kulutundlike, kuid põhimõtteliselt tugevate komponentide jaoks, nagu pesumasina trumlid, kliimaseadme kompressori kronsteinid ja elektroonilised pistikud, sobib lühike klaaskiust tugevdus suurepäraselt.

 

Lame klaaskiud: esteetika ja jõudluse kombinatsioon. Komponentide puhul, mis nõuavad nii põrutuskindlust kui ka esteetilisust, nagu mobiiltelefonide korpused, sülearvuti A{1} küljed ja autode sisepaneelid, saavutab lame klaaskiud peeglitaolise pinna, säilitades samas piisava tugevuse isegi ainult 0,8 mm paksuse seina korral.