થર્મોપ્લાસ્ટિક કમ્પોઝિટમાં મજબૂતીકરણ સામગ્રી

થર્મોપ્લાસ્ટિક સંયુક્ત સામગ્રી શું છે?

તાજેતરના વર્ષોમાં, થર્મોપ્લાસ્ટિક રેઝિન પર આધારિત ફાઇબર પ્રબલિત થર્મોપ્લાસ્ટિક કમ્પોઝિટ્સનો વિકાસ ઝડપી છે, અને આ પ્રકારના ઉચ્ચ પ્રદર્શન કમ્પોઝિટ્સના સંશોધન અને વિકાસ વિશ્વમાં શરૂ થઈ રહ્યો છે. થર્મોપ્લાસ્ટિક કમ્પોઝિટ્સ થર્મોપ્લાસ્ટિક પોલિમર (જેમ કે પોલિઇથિલિન (પીઇ), પોલિમાઇડ (પીએ), પોલિફેનિલિન સલ્ફાઇડ (પીપીએસ), પોલિએથર ઇમાઇડ (પીઇઆઈ), પોલિએથર કીટોન (પીઇકેકે) અને પોલિએથર ઇથર કીટોન (પીઇઇકે) મેટ્રિક્સ તરીકે બનાવેલા વિવિધ સતત ફાઇબર, જેમ કે કાર્બન ફાઇબર, જેમ. મજબૂતીકરણ સામગ્રી.

થર્મોપ્લાસ્ટિક લિપિડ-આધારિત કમ્પોઝિટમાં મુખ્યત્વે લોંગ ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ ગ્રાન્યુલર (એલએફટી) સતત ફાઇબર પ્રબલિત પ્રીપ્રેગ એમટી અને ગ્લાસ ફાઇબર પ્રબલિત થર્મોપ્લાસ્ટિક કમ્પોઝિટ્સ (સીએમટી) શામેલ છે. ઉપયોગની વિવિધ આવશ્યકતાઓ અનુસાર, રેઝિન મેટ્રિક્સમાં પીપીઇ-પીએપીઆરટી, પેલ્પસીપ્સ, પીઇકેપીઆઈ, પીએ અને અન્ય થર્મોપ્લાસ્ટિક એન્જિનિયરિંગ પ્લાસ્ટિક શામેલ છે, અને પરિમાણમાં ગ્લાસ ડ્રાય વિસ્કોઝ એરિલ ફાઇબર અને બોરોન ફાઇબર જેવી બધી સંભવિત ફાઇબર જાતો શામેલ છે. થર્મોપ્લાસ્ટિક રેઝિન મેટ્રિક્સ સંયુક્ત અને તેની રિસાયક્લેબિલીટીની તકનીકીના વિકાસ સાથે, આ પ્રકારની સંયુક્ત સામગ્રીનો વિકાસ ઝડપી છે. યુરોપ અને અમેરિકાના વિકસિત દેશોમાં ટ્રી મેટ્રિક્સ સંયુક્ત સામગ્રીની કુલ રકમના 30% થી વધુ થર્મલ સુપરકોમ્પાઉન્ડનો હિસ્સો છે.

થર્મોપ્લાસ્ટિક મેટ્રિક્સ

થર્મોપ્લાસ્ટિક મેટ્રિક્સ એક પ્રકારની થર્મોપ્લાસ્ટિક સામગ્રી છે, તેમાં સારી યાંત્રિક ગુણધર્મો અને ગરમી પ્રતિકાર છે, તેનો ઉપયોગ વિવિધ industrial દ્યોગિક પુરવઠાના ઉત્પાદનમાં થઈ શકે છે. થર્મોપ્લાસ્ટિક મેટ્રિક્સ ઉચ્ચ તાકાત, ઉચ્ચ ગરમી પ્રતિકાર અને સારા કાટ પ્રતિકાર દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

હાલમાં, ઉડ્ડયન ક્ષેત્ર પર લાગુ થર્મોપ્લાસ્ટિક રેઝિન મુખ્યત્વે ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિરોધક અને ઉચ્ચ પ્રદર્શન રેઝિન મેટ્રિક્સ છે, જેમાં પીઇઇકે, પીપીએસ અને પીઇઆઈનો સમાવેશ થાય છે. તેમાંથી, આકારહીન પીઇઆઈ અર્ધ-ક્રિસ્ટલિન પીપીએસ કરતા વિમાનના બંધારણમાં વધુ વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે અને તેના નીચા પ્રક્રિયાના તાપમાન અને પ્રક્રિયાના ખર્ચને કારણે ઉચ્ચ મોલ્ડિંગ તાપમાન સાથે ડોકિયું કરે છે.

થર્મોપ્લાસ્ટિક રેઝિનમાં વધુ સારી રીતે યાંત્રિક ગુણધર્મો અને રાસાયણિક કાટ પ્રતિકાર, ઉચ્ચ સેવા તાપમાન, ઉચ્ચ વિશિષ્ટ શક્તિ અને કઠિનતા, ઉત્તમ અસ્થિભંગ કઠિનતા અને નુકસાન સહનશીલતા, ઉત્તમ થાક પ્રતિકાર, જટિલ ભૌમિતિક આકાર અને બંધારણ, એડજસ્ટેબલ થર્મલ વાહકતા, કઠોર વાતાવરણમાં સારી સ્થિરતા, પુનરાવર્તિત મોલ્ડિંગ, વેલ્ડિંગ અને રિપેર લાક્ષણિકતામાં મોલ્ડ કરી શકાય છે.

થર્મોપ્લાસ્ટિક રેઝિન અને મજબૂતીકરણ સામગ્રીથી બનેલી સંયુક્ત સામગ્રીમાં ટકાઉપણું, ઉચ્ચ કઠિનતા, ઉચ્ચ અસર પ્રતિકાર અને નુકસાન સહનશીલતા છે. ફાઇબર પ્રિપ્રેગને હવે નીચા તાપમાને, અમર્યાદિત પ્રિપ્રેગ સ્ટોરેજ અવધિમાં સંગ્રહિત કરવાની જરૂર નથી; ટૂંકા રચના ચક્ર, વેલ્ડીંગ, ઉચ્ચ ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતા, સમારકામ માટે સરળ; કચરો રિસાયકલ કરી શકાય છે; ઉત્પાદન ડિઝાઇનની સ્વતંત્રતા મોટી છે, જટિલ આકારમાં બનાવી શકાય છે, અનુકૂલનક્ષમતા અને અન્ય ઘણા ફાયદાઓ બનાવે છે.

પ્રબલિત સામગ્રી

થર્મોપ્લાસ્ટિક કમ્પોઝિટ્સના ગુણધર્મો ફક્ત રેઝિન અને પ્રબલિત ફાઇબરના ગુણધર્મો પર આધારિત નથી, પરંતુ ફાઇબર મજબૂતીકરણ મોડથી પણ નજીકથી સંબંધિત છે. થર્મોપ્લાસ્ટિક કમ્પોઝિટ્સના ફાઇબર રિઇન્ફોર્સમેન્ટ મોડમાં ત્રણ મૂળભૂત સ્વરૂપો શામેલ છે: ટૂંકા ફાઇબર મજબૂતીકરણ, લાંબી ફાઇબર મજબૂતીકરણ અને સતત ફાઇબર મજબૂતીકરણ.

સામાન્ય રીતે, મુખ્ય પ્રબલિત તંતુઓ 0.2 થી 0.6 મીમી લાંબી હોય છે, અને મોટાભાગના તંતુઓ વ્યાસમાં 70μm કરતા ઓછા હોવાથી, મુખ્ય તંતુઓ પાવડર જેવા લાગે છે. ટૂંકા ફાઇબર પ્રબલિત થર્મોપ્લાસ્ટિક્સ સામાન્ય રીતે પીગળેલા થર્મોપ્લાસ્ટિકમાં રેસાને મિશ્રિત કરીને બનાવવામાં આવે છે. મેટ્રિક્સમાં ફાઇબરની લંબાઈ અને રેન્ડમ ઓરિએન્ટેશન તેને સારી ભીનાશ પ્રાપ્ત કરવા માટે પ્રમાણમાં સરળ બનાવે છે. લાંબી ફાઇબર અને સતત ફાઇબર પ્રબલિત સામગ્રીની તુલનામાં, ટૂંકા ફાઇબર કમ્પોઝિટ્સ યાંત્રિક ગુણધર્મોમાં ન્યૂનતમ સુધારણા સાથે ઉત્પાદન માટે સૌથી સરળ છે. સ્ટેપલ ફાઇબર કમ્પોઝિટ્સ અંતિમ ઘટકો રચવા માટે મોલ્ડ અથવા એક્સ્ટ્રુડ કરવામાં આવે છે કારણ કે મુખ્ય તંતુઓ પ્રવાહીતા પર ઓછી અસર કરે છે.

લાંબા ફાઇબર પ્રબલિત કમ્પોઝિટ્સની ફાઇબર લંબાઈ સામાન્ય રીતે લગભગ 20 મીમી હોય છે, જે સામાન્ય રીતે સતત ફાઇબર દ્વારા રેઝિનમાં ભીના દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે અને ચોક્કસ લંબાઈમાં કાપવામાં આવે છે. ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી સામાન્ય પ્રક્રિયા એ પલ્ટ્રેઝન પ્રક્રિયા છે, જે ખાસ મોલ્ડિંગ ડાઇ દ્વારા ફાઇબર અને થર્મોપ્લાસ્ટિક રેઝિનના સતત રોવિંગ મિશ્રણને દોરવાથી ઉત્પન્ન થાય છે. હાલમાં, લાંબા ફાઇબર પ્રબલિત પીક થર્મોપ્લાસ્ટિક કમ્પોઝિટની માળખાકીય ગુણધર્મો 200 એમપીએથી વધુ પહોંચી શકે છે અને મોડ્યુલસ એફડીએમ પ્રિન્ટિંગ દ્વારા 20 જીપીએથી વધુ પહોંચી શકે છે, અને ઇન્જેક્શન મોલ્ડિંગ દ્વારા ગુણધર્મો વધુ સારી રહેશે.

સતત ફાઇબર પ્રબલિત કમ્પોઝિટમાં તંતુઓ "સતત" હોય છે અને થોડા મીટરથી ઘણા હજાર મીટર સુધી લંબાઈમાં બદલાય છે. સતત ફાઇબર કમ્પોઝિટ્સ સામાન્ય રીતે લેમિનેટ્સ, પ્રિપ્રેગ્સ અથવા બ્રેઇડેડ કાપડ, વગેરે પ્રદાન કરે છે, જે ઇચ્છિત થર્મોપ્લાસ્ટિક મેટ્રિક્સથી સતત તંતુઓને ગર્ભિત કરીને રચાય છે.

ફાઇબર-પ્રબલિત કમ્પોઝિટ્સની લાક્ષણિકતાઓ શું છે

ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કમ્પોઝિટ, ગ્લાસ ફાઇબર, કાર્બન ફાઇબર, એરેમિડ ફાઇબર અને મેટ્રિક્સ મટિરિયલ્સ જેવી પ્રબલિત ફાઇબર સામગ્રીથી બનેલી છે, જેમાં વિન્ડિંગ, મોલ્ડિંગ અથવા પુલટ્રેઝન મોલ્ડિંગ પ્રક્રિયા દ્વારા. વિવિધ મજબૂતીકરણ સામગ્રી અનુસાર, સામાન્ય ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કમ્પોઝિટ્સને ગ્લાસ ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કમ્પોઝિટ (જીએફઆરપી), કાર્બન ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કમ્પોઝિટ (સીએફઆરપી) અને એરામીડ ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કમ્પોઝિટ (એએફઆરપી) માં વહેંચી શકાય છે.

ફાઇબર પ્રબલિત કમ્પોઝિટમાં નીચેની લાક્ષણિકતાઓ છે:

(1) ઉચ્ચ વિશિષ્ટ તાકાત અને મોટા વિશિષ્ટ મોડ્યુલસ;

(2) સામગ્રી ગુણધર્મો ડિઝાઇન કરવા યોગ્ય છે;

()) સારી કાટ પ્રતિકાર અને ટકાઉપણું;

()) થર્મલ વિસ્તરણનો ગુણાંક કોંક્રિટ જેવો જ છે.

આ લાક્ષણિકતાઓ એફઆરપી સામગ્રીને આધુનિક બંધારણોના વિકાસની જરૂરિયાતોને મોટા ગાળામાં, ભારે ભાર, પ્રકાશ અને ઉચ્ચ શક્તિ અને કઠોર પરિસ્થિતિઓમાં કાર્ય કરવાની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરી શકે છે, પરંતુ આધુનિક બાંધકામ industrial દ્યોગિકરણના વિકાસની જરૂરિયાતોને પણ પૂર્ણ કરવા માટે, તેથી તેનો વિવિધ નાગરિક ઇમારતો, પુલ, ફૂલ, સમુદ્ર, હાઇડ્રોલિક સ્ટ્રક્ચર્સ અને અંડરગ્રાઉન્ડ સ્ટ્રક્ચર્સ અને અંડરગ્રાઉન્ડ સ્ટ્રક્ચર્સમાં વધુને વધુ વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવામાં આવે છે.

થર્મોપ્લાસ્ટિક કમ્પોઝિટ્સમાં વિકાસની મહાન સંભાવના છે

અહેવાલ મુજબ, વૈશ્વિક થર્મોપ્લાસ્ટિક કમ્પોઝિટ્સ માર્કેટ આગાહીના સમયગાળા દરમિયાન 2030 સુધીમાં .2 66.2 અબજ યુએસ ડોલર સુધી પહોંચવાની ધારણા છે. આ વધારો એરોસ્પેસ અને ઓટોમોટિવ ક્ષેત્રોમાં વધતી ઉત્પાદનની માંગ અને બાંધકામ ક્ષેત્રમાં ઘાતક વૃદ્ધિને આભારી છે. થર્મોપ્લાસ્ટિક કમ્પોઝિટ્સનો ઉપયોગ રહેણાંક મકાનો, માળખાગત સુવિધાઓ અને પાણી પુરવઠા સુવિધાઓના નિર્માણમાં થાય છે. ઉત્તમ તાકાત, કઠિનતા અને રિસાયકલ કરવાની અને રીમોલ્ડ કરવાની ક્ષમતા જેવા ગુણધર્મો, થર્મોપ્લાસ્ટિક કમ્પોઝિટને બિલ્ડિંગ એપ્લિકેશન માટે આદર્શ બનાવે છે.

થર્મોપ્લાસ્ટિક કમ્પોઝિટ્સનો ઉપયોગ સ્ટોરેજ ટેન્ક્સ, લાઇટવેઇટ સ્ટ્રક્ચર્સ, વિંડો ફ્રેમ્સ, ટેલિફોન ધ્રુવો, રેલિંગ, પાઈપો, પેનલ્સ અને દરવાજા બનાવવા માટે પણ કરવામાં આવશે. ઓટોમોટિવ ઉદ્યોગ એ એક મુખ્ય એપ્લિકેશન ક્ષેત્ર છે. ઉત્પાદકો લાઇટવેઇટ થર્મોપ્લાસ્ટિક કમ્પોઝિટ્સ સાથે ધાતુઓ અને સ્ટીલને બદલીને બળતણ કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરી રહ્યા છે. કાર્બન ફાઇબર, ઉદાહરણ તરીકે, સ્ટીલ જેટલું પાંચમા વજન છે, તેથી તે વાહનના એકંદર વજનને ઘટાડવામાં મદદ કરે છે. યુરોપિયન કમિશનના જણાવ્યા અનુસાર, કારો માટેનું કાર્બન ઉત્સર્જન કેપ લક્ષ્ય 2024 સુધીમાં કિલોમીટર દીઠ 130 ગ્રામથી 95 ગ્રામ પ્રતિ કિલોમીટર કરવામાં આવશે, જે ઓટોમોટિવ મેન્યુફેક્ચરિંગ ઉદ્યોગમાં થર્મોપ્લાસ્ટિક કમ્પોઝિટ્સની માંગમાં વધારો થવાની ધારણા છે.

થર્મોપ્લાસ્ટિક કમ્પોઝિટ્સની સંભાવના વિશાળ છે, અને ઘરેલું ઉત્પાદકો સંશોધન અને વિકાસમાં ભારે રોકાણ કરી રહ્યા છે. અમે આશા રાખીએ છીએ કે ભવિષ્યમાં દરેકના સંયુક્ત પ્રયત્નો સાથે, ઘરેલું સંયુક્ત તકનીકી આંતરરાષ્ટ્રીય અગ્રણી સ્થિતિમાં હોઈ શકે છે.