Nowoczesne wykorzystanie materiałów kompozytowych w produkcji nie jest nowe, obejmujące kilka dekad, sięgając aż do wczesnych lat 60-tych. A wcześniej, połączenie włókien z płynną matrycą było zatrudnione w różnych zastosowaniach, począwszy od wypróbowanego i prawdziwego suszonego błota i słomy (cegły adobe) do samochodu koncepcyjnego opracowanego przez Ford Motor Co. (Detroit, Mich., U.S.) w 1941 roku, który zawierał panele nadwozia wykonane z kompozytów wzmocnionych włóknami naturalnymi.
Mimo to, w porównaniu do starszych materiałów, takich jak stal, aluminium, żelazo i tytan, kompozyty dopiero wchodzą w wiek dojrzały i dopiero teraz są lepiej rozumiane przez inżynierów zajmujących się projektowaniem i produkcją. Co więcej, kompozyty nie mają charakteru izotropowego, co utrudnia ich modelowanie i symulację. Jednakże, właściwości fizyczne kompozytów – w połączeniu z bezkonkurencyjnie niską wagą – czynią je niezaprzeczalnie atrakcyjnymi.
Dla nowicjuszy w dziedzinie kompozytów, na szczęście, jest nadzieja, a polega ona na tym, że materiały te można łatwo zrozumieć i zastosować. Poniżej przedstawiono podstawowe informacje o włóknach i żywicach stosowanych w produkcji kompozytów.
Zwycięskie właściwości
Wysoka wytrzymałość i niska waga pozostają zwycięską kombinacją, która napędza materiały kompozytowe na nowe areny, ale inne właściwości są równie ważne. Materiały kompozytowe oferują dobre tłumienie drgań i niski współczynnik rozszerzalności cieplnej (CTE), właściwości, które mogą być zaprojektowane dla specjalistycznych zastosowań. Kompozyty są odporne na zmęczenie i zapewniają elastyczność projektowania/fabrykacji, która może znacznie zmniejszyć liczbę części potrzebnych do konkretnych zastosowań – co przekłada się na gotowy produkt wymagający mniejszej ilości surowców, mniejszej ilości połączeń i elementów złącznych oraz krótszego czasu montażu. Kompozyty wykazują również udowodnioną odporność na skrajne temperatury, korozję i zużycie, zwłaszcza w zastosowaniach przemysłowych, gdzie właściwości te w znacznym stopniu przyczyniają się do obniżenia kosztów cyklu życia produktu. Te cechy sprawiły, że kompozyty znalazły szerokie zastosowanie. Na przykład, nacisk na oszczędność paliwa i wydajność sprawił, że lekkość stała się priorytetem w prawie każdym rodzaju transportu mechanicznego, od rowerów po duże samoloty komercyjne.
Odkąd The Boeing Co.’s (Chicago, Ill., U.S.) 787 Dreamliner – wykonany w 50% z kompozytów i w 100% z kompozytów na powierzchniach aerodynamicznych – wszedł do produkcji, a w grudniu 2009 roku odbył swój pierwszy lot, kompozyty znalazły zastosowanie w podstawowych i drugorzędnych strukturach lotniczych i znalazły coraz większe miejsce we wnętrzach samolotów w świecie lotniczym. Od tego czasu do 787 dołączyły inne samoloty wykorzystujące kompozyty, produkowane przez konkurencyjnego producenta komercyjnych samolotów transportowych, firmę Airbus (Tuluza, Francja) i inne. Pierwszy samolot Airbus A350 XWB wykonany w 52% z kompozytów został dostarczony na początku 2015 roku. Wcześniej Airbus zastosował kompozyty w swoim superjumbo A380 i wojskowym samolocie transportowym A400M. Te cztery programy są spełnieniem długo oczekiwanej transformacji, która ogarnęła również rynek samolotów lotnictwa ogólnego i od dawna jest częścią produkcji samolotów wojskowych. Dostępne w coraz bardziej zróżnicowanych formach materiałowych i możliwe do wytworzenia za pomocą szerokiego wachlarza procesów formowania i kształtowania – zajęły lub mają zamiar zająć centralne miejsce na arenach produkcyjnych na całym świecie.
Zdecydowanie inny materiał
Kompozyty różnią się od tradycyjnych materiałów tym, że części kompozytowe składają się z dwóch wyraźnie różnych komponentów – włókien i materiału osnowy (najczęściej żywicy polimerowej) – które po połączeniu pozostają oddzielne, ale działają interaktywnie, tworząc nowy materiał, którego właściwości nie można przewidzieć poprzez zwykłe zsumowanie właściwości jego komponentów. W rzeczywistości, jedną z głównych zalet połączenia włókna i żywicy jest ich komplementarność. Cienkie włókna szklane, na przykład, wykazują stosunkowo wysoką wytrzymałość na rozciąganie, ale są podatne na uszkodzenia. Z kolei większość żywic polimerowych jest słaba pod względem wytrzymałości na rozciąganie, ale jest niezwykle twarda i plastyczna. Jednak w połączeniu włókno i żywica przeciwdziałają słabościom drugiego, tworząc materiał o wiele bardziej użyteczny niż każdy z jego poszczególnych składników.
Właściwości strukturalne materiałów kompozytowych wynikają głównie ze wzmocnienia włóknami. Kompozyty komercyjne przeznaczone na duże rynki, takie jak części samochodowe, łodzie, towary konsumpcyjne i odporne na korozję części przemysłowe, są często wykonane z nieciągłych, losowo zorientowanych włókien szklanych lub ciągłych, ale niezorientowanych form włókien. Zaawansowane kompozyty, początkowo opracowane na potrzeby wojskowego rynku lotniczego, oferują osiągi lepsze niż konwencjonalne metale konstrukcyjne i obecnie znajdują zastosowanie w satelitach komunikacyjnych, samolotach, sprzęcie sportowym, transporcie, przemyśle ciężkim i w sektorze energetycznym przy poszukiwaniu ropy i gazu oraz budowie turbin wiatrowych.
Wysokowydajne kompozyty czerpią swoje właściwości strukturalne z ciągłego, zorientowanego, wysokowytrzymałego wzmocnienia włóknami – najczęściej węglowymi, aramidowymi lub szklanymi – w matrycy, która sprzyja przetwarzalności i poprawia właściwości mechaniczne, takie jak sztywność i odporność chemiczna.
Orientację włókien można kontrolować, co jest czynnikiem mogącym poprawić wydajność w każdym zastosowaniu. W kompozytowych trzonkach kijów golfowych, na przykład, włókna borowe i węglowe zorientowane pod różnymi kątami w obrębie kompozytowego trzonka umożliwiają najlepsze wykorzystanie ich właściwości wytrzymałościowych i sztywności oraz wytrzymanie obciążeń momentem obrotowym i wielu sił zginających, ściskających i rozciągających.
Matryca może być polimerowa, ceramiczna lub metaliczna. Matryce polimerowe najszerzej stosowane w kompozytach w zastosowaniach komercyjnych i wysokowydajnych zastosowaniach lotniczych to żywice termoutwardzalne, składające się z łańcuchów polimerowych, które są trwale utwardzane w sieć usieciowaną po zmieszaniu z katalizatorem, wystawieniu na działanie ciepła lub obu tych czynników. Utwardzanie następuje zwykle w warunkach podwyższonej temperatury i/lub ciśnienia w piecu i/lub worku próżniowym lub w autoklawie. Alternatywne, lecz rzadziej stosowane technologie utwardzania obejmują wiązkę elektronów, promieniowanie ultrafioletowe (UV), promieniowanie rentgenowskie i procesy mikrofalowe.
Innym najczęściej stosowanym rodzajem matrycy jest żywica termoplastyczna (TP), która jest coraz bardziej popularną opcją dla producentów kompozytów. Termoplastyczne liniowe łańcuchy polimerowe są formowane i mogą być przekształcane w kształtowane ciała stałe poprzez topienie lub zmiękczanie, a następnie chłodzenie materiału. Często sprzedawane w formie arkuszy lub paneli, tworzywa termoplastyczne mogą być przetwarzane za pomocą technik konsolidacji in-situ, takich jak zwykłe formowanie przez prasowanie, w celu wytworzenia wytrzymałych, prawie-siatkowych części bez konieczności utwardzania w autoklawie lub w worku próżniowym, co jest wymagane w przypadku tworzyw termoutwardzalnych. Odkształcalność TP oferuje możliwość korekty anomalii lub naprawy uszkodzeń eksploatacyjnych.
Włókna szklane
Większość wszystkich włókien stosowanych w przemyśle kompozytowym to włókna szklane. Włókna szklane są najstarszym i najbardziej powszechnym wzmocnieniem stosowanym w większości zastosowań na rynku końcowym (przemysł lotniczy i kosmiczny stanowi znaczący wyjątek) w celu zastąpienia cięższych części metalowych. Włókno szklane waży więcej niż drugie co do popularności wzmocnienie, włókno węglowe, i nie jest tak sztywne, ale jest bardziej odporne na uderzenia i ma większy współczynnik wydłużenia do zerwania (tzn. wydłuża się w większym stopniu przed pęknięciem). W zależności od rodzaju szkła, średnicy włókna, składu chemicznego powłoki (zwanego „klasyfikacją”) i formy włókna, można uzyskać szeroki zakres właściwości i poziomów wydajności.
Włókna szklane są dostarczane w wiązkach zwanych splotami. Skrętka jest zbiorem ciągłych włókien szklanych. Niedoprzęd ogólnie odnosi się do wiązki nieskręconych pasm, zapakowanych, podobnie jak nici, na dużą szpulę. Niedoprzęd jednokońcówkowy składa się z pasm składających się z ciągłych, wielokrotnych włókien szklanych, które biegną przez całą długość pasma. Niedoprzęd wieloskładnikowy zawiera długie, ale nie całkowicie ciągłe nitki, które są dodawane lub upuszczane w sposób rozłożony w czasie procesu nawijania na szpulę. Przędza jest zbiorem nici skręconych razem.
Włókna o wysokiej wydajności
Włókna o wysokiej wydajności stosowane w zaawansowanych kompozytach obejmują włókna węglowe, włókna aramidowe (znane pod nazwami handlowymi Kevlar i Twaron), włókna borowe, polietylen o wysokim module sprężystości (PE), nowsze włókna, takie jak polifenyleno-2,6-benzobisoksazol (PBO), a także kombinacje hybrydowe. Kevlar jest produktem firmy DuPont Protection Technologies (Richmond, VA, USA). Włókna Twaron są produkowane przez Teijin (Arnhem, Holandia).
Włókna węglowe – zdecydowanie najszerzej stosowane w zastosowaniach o wysokich parametrach – są produkowane z różnych prekursorów, w tym z poliakrylonitrylu (PAN), rayonu i paku. Włókna prekursorowe są poddawane obróbce chemicznej, podgrzewane i rozciągane, a następnie karbonizowane w celu wytworzenia włókien o wysokiej wytrzymałości. Pierwsze wysokowydajne włókna węglowe dostępne na rynku były wykonane z prekursora rayon. Obecnie, włókna na bazie PAN i paku zastąpiły włókna na bazie rayonu w większości zastosowań. Włókna węglowe na bazie PAN są najbardziej uniwersalne i szeroko stosowane. Oferują one niesamowity zakres właściwości, w tym doskonałą wytrzymałość – do 1000 ksi – i wysoką sztywność. Włókna pakowe, wytwarzane z ropy naftowej lub smoły węglowej, charakteryzują się wysoką lub bardzo wysoką sztywnością i niskim lub ujemnym osiowym współczynnikiem rozszerzalności cieplnej (CTE). Ich właściwości CTE są szczególnie przydatne w zastosowaniach w statkach kosmicznych, które wymagają zarządzania termicznego, takich jak obudowy instrumentów elektronicznych. Właściwości włókien węglowych stymulują poszukiwania alternatywnych i tańszych materiałów prekursorowych, takich jak lignina, która jest pozyskiwana z odpadów celulozowych i papierniczych. Chociaż wysiłki badawcze są coraz trakcji, takie tanie materiały włókiennicze nadal mają daleko, aby stać się opłacalne komercyjne wybory reinforcement.
Chociaż są one silniejsze niż włókna szklane lub aramidowe, włókna węglowe są nie tylko mniej odporne na uderzenia, ale również może doświadczyć korozji galwanicznej w kontakcie z metalem. Fabrykanci rozwiązują ten ostatni problem, stosując materiał barierowy lub warstwę welonu – często z włókna szklanego/epoksydu – podczas układania laminatu.
Podstawową formą włókien w przypadku wysokowydajnych włókien węglowych są wiązki ciągłych włókien zwanych kablem. Kabłąk włókna węglowego składa się z tysięcy ciągłych, nieskręconych włókien, przy czym liczba włókien oznaczona jest liczbą, po której następuje litera „K”, oznaczająca mnożenie przez 1000 (np. 12K oznacza liczbę włókien równą 12 000). Kabłąki mogą być stosowane bezpośrednio, w procesach takich jak nawijanie włókien lub wytłaczanie, lub mogą być przetwarzane na jednokierunkowe taśmy, tkaniny i inne formy wzmacniające.
Włókna aramidowe, utworzone z poliamidu aromatycznego, zapewniają wyjątkową odporność na uderzenia i dobre wydłużenie (większe niż węglowe, ale mniejsze niż szklane). Standardowe, wysokowydajne włókno aramidowe ma moduł około 20 Msi, wytrzymałość na rozciąganie około 500 ksi i wydłużenie prawie 3%. Znane ze swojej wydajności w kamizelkach kuloodpornych i innych zbrojach oraz zastosowaniach balistycznych, włókno aramidowe cieszy się popytem częściowo ze względu na zapotrzebowanie na ochronę personelu i zbroje na rynkach organów ścigania i wojska. Właściwości aramidu czynią go również doskonałym wyborem do produkcji łopat wirników helikopterów, kadłubów statków morskich i sprzętu sportowego, gdzie pożądana jest odporność na uderzenia.
Włókna borowe są pięć razy mocniejsze i dwa razy sztywniejsze od stalowych. Bor zapewnia wytrzymałość, sztywność i lekkość, a także posiada doskonałe właściwości ściskające i odporność na wyboczenie. Zastosowania kompozytów z borem sięgają od artykułów sportowych, takich jak wędki, trzony kijów golfowych, narty i ramy rowerowe, po zastosowania w przemyśle lotniczym i kosmicznym, takie jak poszycia kadłubów samolotów, elementy kratownicowe i prefabrykowane łaty do napraw samolotów.
Wysokie koszty wysokowydajnych włókien mogą być czynnikiem zniechęcającym do ich wyboru, jeśli producenci zaniedbują zbadanie, w jaki sposób te wysokie koszty są łagodzone przez większą wydajność, trwałość i swobodę projektowania, jaką te materiały wnoszą do projektu, a w konsekwencji pozytywny wpływ tych zalet na kluczowy wskaźnik: koszt cyklu życia. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku włókna węglowego, którego wybór był w przeszłości skomplikowany przez znaczne wahania podaży i popytu na włókno węglowe.
Żywice termoutwardzalne
Polimery najszerzej stosowane w kompozytach to termoutwardzalne, klasa żywic plastikowych, które po utwardzeniu termicznym i/lub chemicznym (katalizator lub promotor) lub innym stają się zasadniczo topliwe i nierozpuszczalne. Po utwardzeniu, termoutwardzalny materiał nie może być przywrócony do stanu nieutwardzonego. Chociaż prawie wszystkie termoutwardzalne tworzywa sztuczne znajdujące się obecnie w użyciu komercyjnym pochodzą z surowców ropopochodnych, trwają prace badawczo-rozwojowe i komercjalizacja w rozwijającej się dziedzinie żywic biologicznych. Opracowane głównie w celu wykorzystania odnawialnych surowców rolnych, biożywice zawierają, w różnych proporcjach, poliol (z soi) i etanol (z kukurydzy).
Nienasycone żywice poliestrowe są najszerzej stosowanymi termoutwardzalnymi tworzywami sztucznymi w komercyjnych, masowych zastosowaniach produkcyjnych, dzięki łatwej obsłudze, dobrej równowadze właściwości mechanicznych, elektrycznych i chemicznych oraz stosunkowo niskim kosztom. (Nasycone poliestry są polimerami termoplastycznymi). Zazwyczaj w połączeniu ze wzmocnieniem włóknem szklanym, poliestry dobrze dostosowują się do szeregu procesów produkcyjnych i są najczęściej stosowane w natryskiwaniu w formach otwartych, formowaniu tłocznym, formowaniu z przeniesieniem żywicy (RTM) i odlewaniu. Właściwości receptur poliestrowych mogą być modyfikowane w celu spełnienia określonych kryteriów wydajności, w oparciu o dobór składników glikolowych i kwasowych oraz reaktywnych monomerów (najczęściej styrenu). Styren dodaje się w ilości do 50% w celu zmniejszenia lepkości, dzięki czemu żywica jest łatwiejsza w obróbce i przetwarzaniu.
Żywice estrów winylowych stanowią pomost między tańszymi, szybko utwardzającymi się i łatwo przetwarzalnymi poliestrami a żywicami epoksydowymi o wyższych parametrach (opisanymi poniżej). Ich struktura molekularna jest bardzo podobna do struktury poliestru, ale miejsca reaktywne znajdują się tylko na końcach łańcuchów molekularnych i mają mniejszą liczbę grup estrowych. Ponieważ grupy estrowe są podatne na hydrolizę, mniejsza ich ilość zwiększa odporność estrów winylowych na działanie wody i środowisk chemicznie korozyjnych, co częściowo tłumaczy ich wyższą cenę. Estry winylowe są preferowane w zbiornikach chemicznych i innych zastosowaniach, w których odporność na korozję jest kluczowym celem, a także stanowią wartość dodaną w laminatach strukturalnych, które wymagają wysokiego stopnia odporności na wilgoć (np. kadłuby i pokłady łodzi). Są one przetwarzane i utwardzane podobnie do poliestrów, z możliwością zaoferowania lepszej wytrzymałości, choć zwykle wymaga to podwyższonej temperatury po utwardzeniu.
W przypadku zaawansowanych matryc kompozytowych, najczęściej stosowanymi termoutwardzalnymi materiałami są epoksydy, fenole, estry cyjanianów (CE), bismaleimidy (BMI), benzoksazyny i poliimidy.
Żywice epoksydowe wnoszą do kompozytu wytrzymałość, trwałość i odporność chemiczną. Oferują one wysoką wydajność w podwyższonych temperaturach, z temperaturą pracy na gorąco/mokro do 121°C. Żywice epoksydowe występują w postaci płynnej, stałej i półstałej i zazwyczaj utwardzają się poprzez reakcję z aminami lub bezwodnikami. Epoksydy nie są utwardzane katalizatorem, tak jak żywice poliestrowe, lecz utwardzaczem (zwanym również środkiem utwardzającym). Utwardzacz (część B) i żywica podstawowa (część A) reagują ze sobą w „reakcji addycji” w ustalonym stosunku. Dlatego ważne jest, aby proporcje żywicy i utwardzacza były właściwe, aby zapewnić pełną reakcję. W przeciwnym razie żywica nie będzie w pełni utwardzona i nie osiągnie swoich pełnych właściwości. Utwardzone epoksydy – z termoplastami i reaktywnymi związkami gumy dodanymi w celu przeciwdziałania kruchości spowodowanej wysokim stopniem usieciowania – stały się normą w wysokoprocentowych kompozytowych płatowcach, takich jak 787 Dreamliner firmy The Boeing Co. i Airbus A350 XWB.
Żywice fenolowe są oparte na połączeniu alkoholu aromatycznego i aldehydu, takiego jak fenol, w połączeniu z formaldehydem. Znajdują one zastosowanie w ognioodpornych panelach wnętrz samolotów oraz na rynkach komercyjnych, które wymagają tanich, ognioodpornych i niskodymnych produktów. Doskonała wydajność węgla i ablacyjne (pochłanianie ciepła) cechy uczyniły fenolowe długo ulubione dla ablacyjnych i zastosowań dysz rakietowych. Okazało się, że są one również skuteczne w zastosowaniach innych niż kosmiczne, zwłaszcza w komponentach morskich platform wiertniczych i gazowych, a także w transporcie masowym i zastosowaniach elektronicznych. Jednak polimeryzacja fenoli zachodzi w wyniku reakcji kondensacji, która powoduje uwalnianie pary wodnej i formaldehydu podczas utwardzania. Zjawisko to może powodować powstawanie pustych przestrzeni w kompozycie. W rezultacie, właściwości mechaniczne fenoli są nieco niższe niż epoksydów i większości innych wysokowydajnych żywic.
Estry cyjanianów (CE) są uniwersalnymi matrycami, które zapewniają doskonałą wytrzymałość i odporność, umożliwiają bardzo niską absorpcję wilgoci i posiadają doskonałe właściwości elektryczne w porównaniu z innymi matrycami polimerowymi, chociaż korzyści te wiążą się z wyższym kosztem. CE charakteryzują się temperaturą pracy na gorąco/mokro do 149°C i są zwykle utwardzane termoplastami lub sferycznymi cząstkami gumy. Są one przetwarzane podobnie jak epoksydy, ale ich proces utwardzania jest prostszy, dzięki profilowi lepkości CE i nominalnej zawartości lotnych substancji. Obecne zastosowania obejmują radomy, anteny, pociski i ablatywy do mikroelektroniki i produktów mikrofalowych.
Pośród bardziej egzotycznych żywic, bismaleimidy i poliimidy (bliscy krewni, chemicznie) są używane w zastosowaniach wysokotemperaturowych w samolotach i pociskach (np. do elementów gondoli silników odrzutowych). BMI oferują temperatury pracy gorące/mokre (do 232°C), podczas gdy niektóre poliimidy mogą być stosowane w temperaturach do 371°C przez krótki okres czasu. Związki lotne i wilgoć wydzielane podczas utwardzania sprawiają, że poliimidy są trudniejsze w obróbce niż epoksydy lub CE; opracowano specjalne formuły i techniki przetwarzania, aby zmniejszyć lub wyeliminować puste przestrzenie i rozwarstwienia. Zarówno BMI, jak i poliimidy tradycyjnie charakteryzowały się wyższą absorpcją wilgoci i niższymi wartościami wytrzymałości niż CE i epoksydy, ale w ostatnich latach dokonano znacznego postępu w tworzeniu twardszych formuł, a BMI są obecnie reklamowane jako materiały o lepszej odporności na wnikanie cieczy niż epoksydy. Zwiększone zastosowanie BMI jest napędzane nie tylko przez oprzyrządowanie i zastosowania, w których temperatury pracy przekraczają 177°C, ale również przez rosnące zastosowanie kompozytów w konstrukcjach, które wymagają lepszej wytrzymałości na gorąco/mokro i ściskanie w otwartym otworze (OHC) w umiarkowanych temperaturach, np. 80°C do 120°C. Jest to powód, dla którego kompozyty te są stosowane w myśliwcu F-35 Lightning II, umożliwiając tworzenie struktur odpornych na uszkodzenia przy niższej masie w porównaniu z epoksydami.
Żywice termoplastyczne
W przeciwieństwie do sieciujących termoutwardzalnych tworzyw sztucznych, których reakcji utwardzania nie można odwrócić, tworzywa termoplastyczne twardnieją po ochłodzeniu, ale zachowują właściwości plastyczne; to znaczy, że topią się i można je ponownie kształtować przez ponowne podgrzanie powyżej temperatury przetwarzania. Mniej kosztowne matryce termoplastyczne oferują niższe temperatury przetwarzania, ale mają również ograniczone temperatury użytkowania. Tworzywa te pochodzą z asortymentu zarówno tworzyw konstrukcyjnych, jak i podstawowych, takich jak polietylen (PE), politereftalan etylenu (PET), politereftalan butylenu (PBT), poliwęglan (PC), akrylonitryl-butadien-styren (ABS), poliamid (PA lub nylon) i polipropylen (PP). Wysokonakładowe produkty komercyjne, takie jak obuwie sportowe, wkładki ortopedyczne i protezy medyczne, korzystają z wytrzymałości i odporności na wilgoć tych żywic, podobnie jak kolektory wlotu powietrza w samochodach i inne części pod maską.
Wysokowydajne żywice termoplastyczne – polieteroeteroketon (PEEK), polieteroeteroketon (PEK), poliamidoimid (PAI), poliarylosulfon (PAS), polieteroimid (PEI), polietylosulfon (PES), polisiarczek fenylenu (PPS) i polimer ciekłokrystaliczny (LCP) – dobrze funkcjonują w środowiskach wysokotemperaturowych, a po utwardzeniu nie wchłaniają wody ani nie ulegają degradacji pod wpływem wilgoci. Wzmocnione wysokowydajnymi włóknami, żywice te charakteryzują się długim okresem trwałości prepregów bez konieczności chłodzenia oraz wyjątkową odpornością na uderzenia i właściwościami tłumiącymi drgania. Oferują one również możliwość wykorzystania zawartości pochodzącej z recyklingu i ułatwiają recykling odpadów i konstrukcji wycofanych z eksploatacji.
Mogą one jednak stanowić dla producentów kompozytów pewne wyzwanie w zakresie przetwarzania ze względu na ich stosunkowo wysoką lepkość. Wzmocnione kompozyty termoplastyczne, w których matrycami są żywice o wyższych parametrach, przebijają się do zastosowań lotniczych i kosmicznych.
ZWIĄZKI ZWIĄZANE
-
Materiały & Procesy: Włókna na kompozyty
Właściwości konstrukcyjne materiałów kompozytowych pochodzą przede wszystkim od wzmocnienia włóknistego. Opisano rodzaje włókien, ich wytwarzanie, zastosowania oraz aplikacje na rynku końcowym, w których znajdują one największe zastosowanie.
-
Kute kompozyty zastępują złożone części metalowe
Wysokociśnieniowy proces formowania tłocznego producenta tworzy wstępnie przygotowane komponenty CFRP o właściwościach kutego metalu.
-
CFRP dla przemysłu motoryzacyjnego: naprawić czy zastąpić?
W miarę jak coraz więcej kompozytów węglowych jest stosowanych w elementach konstrukcyjnych samochodów, jak będą oceniane uszkodzenia powstałe w wyniku zderzenia i jak będą dokonywane naprawy?