Бірнеше жоғары температураға төзімді шайырларды енгізіңіз
2021-05-21
Аэроғарыш өнеркәсібінде шектеулі жүк көтергіштігін арттыру үшін әр компоненттің салмағын бақылау өте қатаң. Бұл салада шайырға негізделген композиттер керемет жалпы қасиеттеріне байланысты көбірек қолданылуда. Материалдың механикалық қасиеттеріне қойылатын өте жоғары талаптардан басқа, температураға төзімділікке де жоғары талаптар қойылады. Бүгінгі таңда Changganger жоғары температураға төзімді бірнеше қарапайым шайырларды ұсынады.
Полимид, ағылшынша Polyimide атауы (PI деп аталады), негізгі тізбекте имид сақинасы (-CO-NH-CO-) бар полимер түрі. Бұл жоғары сапалы өнімділігі бар ең жақсы органикалық полимер материалдарының бірі. Ол 400 ° C-тан жоғары температураға төзімділікке ие, ұзақ уақыт пайдалану температурасы -200-300 ° C аралығында, балқу температурасы жоқ, оқшаулаудың жоғары өнімділігі, диэлектрик тұрақтысы 103 Гц 3,0 және тек диэлектрлік шығын. 0,004-тен 0,007-ге дейін, F-ден H-ға тиесілі.
Қайталанатын қондырғының химиялық құрылымы бойынша полимидті үш түрге жіктеуге болады: алифатты, жартылай хош иісті және хош иісті полимид. Жылулық қасиеттері бойынша оны термопластикалық және термореактивті полиимидтерге бөлуге болады.
Политетрафторэтилен, ағылшынша атауы PTFE ретінде қысқартылған Poly tetra fluoroethylene. Егер сіз бұл шайыр туралы көп білмесеңіз, тефлон және тефлон бүркеншік аттарымен өте жақсы таныс бола аласыз. Дәл солай, бұл жабыспайтын табаларда әдетте қолданылатын жабын.
Бұл материал қышқылдар мен негіздерге және әртүрлі органикалық еріткіштерге төзімді және барлық еріткіштерде дерлік ерімейді. Сонымен қатар, PTFE жоғары температураға төзімділік сипаттамаларына ие және оның үйкеліс коэффициенті өте төмен, сондықтан оны майлаушы ретінде пайдалануға болады және бұл су құбырларының ішкі қабатын оңай тазартуға арналған тамаша жабын.
Оның балқу температурасы 327 ° C дейін, ұзақ мерзімді тұрақтылығы -180 ~ 250 ° C болуы мүмкін.
Полифенилен эфирі - 60-шы жылдары жасалған жоғары беріктігі бар инженерлік пластик. Оның химиялық атауы - поли 2,6 - «диметил - 1,4» фенил эфирі, PPO (полифенилен оксиді) немесе PPE (полифелилен эфирі). Полифенилен оксиді немесе полифенилен эфирі ретінде белгілі.
Оның ыстыққа төзімділігі жоғары, әйнектің ауысу температурасы 211 ° C, балқу температурасы 268 ° C, 330 ° C дейін қыздыру ыдырау үрдісіне ие, PPO мөлшері неғұрлым жоғары болса, соғұрлым ыстыққа төзімділік, жылу бұрмалану температурасы мүмкін 190 ° C дейін жету
ППО улы емес, мөлдір және тығыздығы салыстырмалы түрде төмен, сонымен қатар механикалық беріктігі, стрессті релаксацияға төзімділігі, созылуға төзімділігі, ыстыққа төзімділігі, суға төзімділігі, су буына төзімділігі және өлшемдік тұрақтылығы бар. Ол температура мен жиіліктің кең ауқымында жақсы электрлік қасиеттерге ие. Негізгі кемшіліктер - балқыманың нашар ағыны және қиын өңдеу. Практикалық қосымшалардың көпшілігі - МППО (PPO қоспалары немесе қорытпалары). Мысалы, PS модификацияланған PPO өңдеу өнімділігін айтарлықтай жақсарта алады. Стресстің жарыққа төзімділігі мен соққыға төзімділігі жақсарады, құнын төмендетеді және жылуға төзімділігі мен жылтырлығын аз ғана төмендетеді.
Полифенилен сульфиді - бұл полифенилен сульфиді, молекуланың негізгі тізбегінде фенилтия тобы бар термопластикалық шайыр, ағылшынша PPS деп қысқартылған. Полифенилен сульфиді - бұл кристалды полимер.
Алынбаған талшық үлкен аморфты аймаққа ие (кристаллдығы шамамен 5%), ал кристалдану экзотермасы 125 ° C-та жүреді, әйнектің ауысу температурасы 150 ° C; ал балқу температурасы 281 ° C құрайды. Сызылған талшық созылу процесінде ішінара кристалдануды тудырады (30% -ға дейін), ал 130-230 ° C температурада тартылған талшықты термиялық өңдеу 60-80 дейін кристалдылықты жоғарылатуы мүмкін %. Демек, тартылған талшықта әйнектің айтарлықтай ауысуы немесе кристалдану экзотермасы болмайды және балқу температурасы 284 ° C болады.
Созылған жылу режимінен кейін кристалдылықтың жоғарылауымен талшықтың тығыздығы сәйкесінше созылады, 1,33г / см from созылғаннан кейін 1,34г / см³ дейін; термиялық өңдеуден кейін ол 1,38г / смм-ге жетуі мүмкін. Қалыптаудың кішіреюі: 0,7% Қалыптау температурасы: 300-330 ° C.
Жылу бұрмалану температурасы, әдетте, 260 градустан жоғары және оны 180 ~ 220 ° C температуралық диапазонда қолдануға болады. ППС - бұл инженерлік пластиктің ыстыққа төзімді сорттарының бірі.
Полиэтеретеркетон (ағылшынша poly-ether-ether-ketone, PEEK) - негізгі тізбектің құрылымында кетон байланысы мен екі эфир байланысы бар қайталанатын қондырғыдан тұратын жоғары полимер және бұл арнайы полимер материалы. Ол жоғары температураға төзімділік және химиялық коррозияға төзімділік сияқты физико-химиялық қасиетке ие. Бұл балқу температурасы 334 ° C, жұмсарту температурасы 168 ° C және созылу беріктігі 132-148 МПа шамасындағы полимералды полимерлі материалдың бір түрі. Ол жоғары температураға төзімді құрылымдық материал және электр оқшаулағыш материал ретінде қолданыла алады. Арматуралық материалды шыны талшықпен немесе көміртекті талшықпен біріктіру арқылы дайындауға болады. Әдетте хош иісті екі атомды фенолмен конденсациялау нәтижесінде алынған полиарилен эфирлі полимер түрі қолданылады.
PEEK тамаша ыстыққа төзімділікке ие және жоғары температураға төзімділікке ие. Оны 250 ° C температурада ұзақ уақыт қолдануға болады. Лездік температура 300 ° C дейін жетуі мүмкін. Ол жоғары қаттылыққа, өлшемдік тұрақтылыққа және сызықтық кеңеюдің кіші коэффициентіне ие. Ол металл алюминийге жақын. PEEK химиялық тұрақтылығына ие. Ол қышқылға, сілтілерге және барлық дерлік органикалық еріткіштерге коррозияға төзімділігі жоғары, жалынға төзімді және радиацияға төзімділік қасиеттеріне ие. PEEK сырғанау тозуына және ысыруға тозуға, әсіресе 250 ° C-та тамаша қарсылыққа ие, тозуға төзімділігі жоғары және үйкеліс коэффициенті төмен; сонымен қатар, PEEK-ті шығару және инжекциялық қалыптау оңай.
Бисмилеймид (BMI) - бұл полиимидті шайырлар жүйесінен алынған шайырлар жүйесінің тағы бір түрі. Бұл белсенді соңғы топ ретінде малеимид (MI) бар екіфункционалды қосылыс. Ұқсас сұйықтық пен көгеруді эпоксидті шайырдың салыстырмалы түрде төмен ыстыққа төзімділігі кемшіліктерін жеңетін эпоксидті шайыр сияқты жалпы әдіспен өңдеуге болады. Сондықтан ол соңғы екі онжылдықта тез дамып, кеңінен қолданыла бастады. .
BMI құрамында бензол сақинасы, имидті гетероциклдік сақина және кросс-байланыстың тығыздығы жоғары, сондықтан емделген өнімнің ыстыққа төзімділігі жоғары, ал оның Tg негізінен 250 ° C жоғары, ал пайдалану температурасы шамамен 177 ° C-ден 232-ге дейін болады. ° C. Алифатикалық BMI құрамындағы этилендиамин ең тұрақты болып табылады және термиялық ыдырау температурасы (Td) метилен топтарының саны көбейген сайын азаяды. Хош иісті BMI-дің Td алифатикалық BMI-ге қарағанда әдетте жоғары, оның 2,4. Диаминобензолдардың Td мөлшері басқа түрлерге қарағанда жоғары. Сонымен қатар, Td көлденең байланыстың тығыздығымен тығыз байланыста болады, ал Td айқас байланыс тығыздығының белгілі бір аралықта өсуіне байланысты артады.
Фуран шайыры - шикізат ретінде фуран сақиналары бар стеролдар мен фурфуралдардан өндірілетін шайырлар туралы жалпы түсінік. Ол күшті қышқылдардың әсерінен ерімейтін және балқымайтын қатты заттарға емдейді. Оның түрлері стеролды шайырлар, фурфуральды шайырлар, фторенон шайырлары, фторенон - формальдегидті шайырлар және т.б.
Бұл сақина фуран сақинасы
Ыстыққа төзімді материал фуран шыны талшықты арматураланған композиттік материал жалпы фенолды шыны талшықпен нығайтылған композиттік материалға қарағанда жоғары ыстыққа төзімді және оны 150 ° C шамасында ұзақ уақыт қолдануға болады.
Цианат шайыры - 1960 жылдары дамыған молекулалық құрылымында екі немесе одан да көп цианат функционалды тобы (-OCN) бар термореактивті шайырдың жаңа түрі. Оның молекулалық құрылымы: NCO-R-OCN; цианат эфирі Шайырды триазин А шайыры деп те атайды, ағылшынның толық атауы - Триазин А шайыры, ТА шайыры, Цианат шайыры, CE деп қысқартылған.
Цианат эфирі CE жоғары температуралы механикалық қасиеттерге ие, екі функционалды эпоксидті шайырға қарағанда иілу беріктігі мен созылуға төзімділігі жоғары; судың өте төмен сіңірілуі (<1,5%); қалыптаудың төмендеуі, өлшемдердің жақсы тұрақтылығы; ыстыққа төзімділік Жақсы қасиеттер, шыныдан өту температурасы 240 ~ 260 ° C, 400 ° C дейін, модификациядан кейін 170 ° C-та емдеуге болады; жылу мен ылғалдылыққа, жалынға төзімділікке, адгезияға төзімділік өте жақсы, ал шыны талшық, көміртекті талшық, кварц талшығы Мықты тәрізді арматураланатын материалдар жақсы байланыс қасиеттеріне ие; тамаша электрлік қасиеттері, диэлектрлік тұрақтысы өте төмен (2,8 ~ 3,2) және диэлектрлік шығын тангенсі (0,002 ~ 0,008), және диэлектрлік қасиеттері температура мен электромагниттік толқын жиілігіне қатысты. Өзгерістер ерекше тұрақтылықты көрсетеді (яғни кең жолақты).
Полиарилетинил (ПАА) шайырлары - этинил хош иісті көмірсутектерді полимерлеудің нәтижесінде пайда болатын жоғары өнімді полимерлер класы. Бұл талшықпен нығайтылған абляцияға төзімді жоғары көміртекті шайыр үшін өте қолайлы материал және ракеталық саптамалар мен ракеталық қозғалтқыштардың саптамалары сияқты аэроғарыштық материалдарда кеңінен қолданылады.
Жоғары температура деп аталады, салыстырмалы түрде сөйлейді. Жалпы, шайырға негізделген композиттік материалдың температураға төзімділігі металл негізіндегі және керамикалық негіздегі материалдар сияқты композиттік материалдардан сәл төмен. Алайда, композициялық материалдардың ең үлкен тартымдылығы олардың жарамдылығында. Қалыпты дизайн және қалыптау процесі арқылы олар өздерінің мықты жақтарын дамыта алады және әлсіздіктерден аулақ болады.
Ешқандай материал мінсіз, мінсіз емес, сондықтан жақсартуға мүмкіндік бар. Болашақта көптеген практиктердің бірлескен күш-жігерімен жаңа материалдар пайда болады және полимер негізіндегі композиттік материалдар үлкен рөл атқаратыны сөзсіз.
Технология қоғамдық дамуға итермелейді, ал материалдар әлемді өзгертеді!
Полимид, ағылшынша Polyimide атауы (PI деп аталады), негізгі тізбекте имид сақинасы (-CO-NH-CO-) бар полимер түрі. Бұл жоғары сапалы өнімділігі бар ең жақсы органикалық полимер материалдарының бірі. Ол 400 ° C-тан жоғары температураға төзімділікке ие, ұзақ уақыт пайдалану температурасы -200-300 ° C аралығында, балқу температурасы жоқ, оқшаулаудың жоғары өнімділігі, диэлектрик тұрақтысы 103 Гц 3,0 және тек диэлектрлік шығын. 0,004-тен 0,007-ге дейін, F-ден H-ға тиесілі.
Қайталанатын қондырғының химиялық құрылымы бойынша полимидті үш түрге жіктеуге болады: алифатты, жартылай хош иісті және хош иісті полимид. Жылулық қасиеттері бойынша оны термопластикалық және термореактивті полиимидтерге бөлуге болады.
Политетрафторэтилен, ағылшынша атауы PTFE ретінде қысқартылған Poly tetra fluoroethylene. Егер сіз бұл шайыр туралы көп білмесеңіз, тефлон және тефлон бүркеншік аттарымен өте жақсы таныс бола аласыз. Дәл солай, бұл жабыспайтын табаларда әдетте қолданылатын жабын.
Бұл материал қышқылдар мен негіздерге және әртүрлі органикалық еріткіштерге төзімді және барлық еріткіштерде дерлік ерімейді. Сонымен қатар, PTFE жоғары температураға төзімділік сипаттамаларына ие және оның үйкеліс коэффициенті өте төмен, сондықтан оны майлаушы ретінде пайдалануға болады және бұл су құбырларының ішкі қабатын оңай тазартуға арналған тамаша жабын.
Оның балқу температурасы 327 ° C дейін, ұзақ мерзімді тұрақтылығы -180 ~ 250 ° C болуы мүмкін.
Полифенилен эфирі - 60-шы жылдары жасалған жоғары беріктігі бар инженерлік пластик. Оның химиялық атауы - поли 2,6 - «диметил - 1,4» фенил эфирі, PPO (полифенилен оксиді) немесе PPE (полифелилен эфирі). Полифенилен оксиді немесе полифенилен эфирі ретінде белгілі.
Оның ыстыққа төзімділігі жоғары, әйнектің ауысу температурасы 211 ° C, балқу температурасы 268 ° C, 330 ° C дейін қыздыру ыдырау үрдісіне ие, PPO мөлшері неғұрлым жоғары болса, соғұрлым ыстыққа төзімділік, жылу бұрмалану температурасы мүмкін 190 ° C дейін жету
ППО улы емес, мөлдір және тығыздығы салыстырмалы түрде төмен, сонымен қатар механикалық беріктігі, стрессті релаксацияға төзімділігі, созылуға төзімділігі, ыстыққа төзімділігі, суға төзімділігі, су буына төзімділігі және өлшемдік тұрақтылығы бар. Ол температура мен жиіліктің кең ауқымында жақсы электрлік қасиеттерге ие. Негізгі кемшіліктер - балқыманың нашар ағыны және қиын өңдеу. Практикалық қосымшалардың көпшілігі - МППО (PPO қоспалары немесе қорытпалары). Мысалы, PS модификацияланған PPO өңдеу өнімділігін айтарлықтай жақсарта алады. Стресстің жарыққа төзімділігі мен соққыға төзімділігі жақсарады, құнын төмендетеді және жылуға төзімділігі мен жылтырлығын аз ғана төмендетеді.
Полифенилен сульфиді - бұл полифенилен сульфиді, молекуланың негізгі тізбегінде фенилтия тобы бар термопластикалық шайыр, ағылшынша PPS деп қысқартылған. Полифенилен сульфиді - бұл кристалды полимер.
Алынбаған талшық үлкен аморфты аймаққа ие (кристаллдығы шамамен 5%), ал кристалдану экзотермасы 125 ° C-та жүреді, әйнектің ауысу температурасы 150 ° C; ал балқу температурасы 281 ° C құрайды. Сызылған талшық созылу процесінде ішінара кристалдануды тудырады (30% -ға дейін), ал 130-230 ° C температурада тартылған талшықты термиялық өңдеу 60-80 дейін кристалдылықты жоғарылатуы мүмкін %. Демек, тартылған талшықта әйнектің айтарлықтай ауысуы немесе кристалдану экзотермасы болмайды және балқу температурасы 284 ° C болады.
Созылған жылу режимінен кейін кристалдылықтың жоғарылауымен талшықтың тығыздығы сәйкесінше созылады, 1,33г / см from созылғаннан кейін 1,34г / см³ дейін; термиялық өңдеуден кейін ол 1,38г / смм-ге жетуі мүмкін. Қалыптаудың кішіреюі: 0,7% Қалыптау температурасы: 300-330 ° C.
Жылу бұрмалану температурасы, әдетте, 260 градустан жоғары және оны 180 ~ 220 ° C температуралық диапазонда қолдануға болады. ППС - бұл инженерлік пластиктің ыстыққа төзімді сорттарының бірі.
Полиэтеретеркетон (ағылшынша poly-ether-ether-ketone, PEEK) - негізгі тізбектің құрылымында кетон байланысы мен екі эфир байланысы бар қайталанатын қондырғыдан тұратын жоғары полимер және бұл арнайы полимер материалы. Ол жоғары температураға төзімділік және химиялық коррозияға төзімділік сияқты физико-химиялық қасиетке ие. Бұл балқу температурасы 334 ° C, жұмсарту температурасы 168 ° C және созылу беріктігі 132-148 МПа шамасындағы полимералды полимерлі материалдың бір түрі. Ол жоғары температураға төзімді құрылымдық материал және электр оқшаулағыш материал ретінде қолданыла алады. Арматуралық материалды шыны талшықпен немесе көміртекті талшықпен біріктіру арқылы дайындауға болады. Әдетте хош иісті екі атомды фенолмен конденсациялау нәтижесінде алынған полиарилен эфирлі полимер түрі қолданылады.
PEEK тамаша ыстыққа төзімділікке ие және жоғары температураға төзімділікке ие. Оны 250 ° C температурада ұзақ уақыт қолдануға болады. Лездік температура 300 ° C дейін жетуі мүмкін. Ол жоғары қаттылыққа, өлшемдік тұрақтылыққа және сызықтық кеңеюдің кіші коэффициентіне ие. Ол металл алюминийге жақын. PEEK химиялық тұрақтылығына ие. Ол қышқылға, сілтілерге және барлық дерлік органикалық еріткіштерге коррозияға төзімділігі жоғары, жалынға төзімді және радиацияға төзімділік қасиеттеріне ие. PEEK сырғанау тозуына және ысыруға тозуға, әсіресе 250 ° C-та тамаша қарсылыққа ие, тозуға төзімділігі жоғары және үйкеліс коэффициенті төмен; сонымен қатар, PEEK-ті шығару және инжекциялық қалыптау оңай.
Бисмилеймид (BMI) - бұл полиимидті шайырлар жүйесінен алынған шайырлар жүйесінің тағы бір түрі. Бұл белсенді соңғы топ ретінде малеимид (MI) бар екіфункционалды қосылыс. Ұқсас сұйықтық пен көгеруді эпоксидті шайырдың салыстырмалы түрде төмен ыстыққа төзімділігі кемшіліктерін жеңетін эпоксидті шайыр сияқты жалпы әдіспен өңдеуге болады. Сондықтан ол соңғы екі онжылдықта тез дамып, кеңінен қолданыла бастады. .
BMI құрамында бензол сақинасы, имидті гетероциклдік сақина және кросс-байланыстың тығыздығы жоғары, сондықтан емделген өнімнің ыстыққа төзімділігі жоғары, ал оның Tg негізінен 250 ° C жоғары, ал пайдалану температурасы шамамен 177 ° C-ден 232-ге дейін болады. ° C. Алифатикалық BMI құрамындағы этилендиамин ең тұрақты болып табылады және термиялық ыдырау температурасы (Td) метилен топтарының саны көбейген сайын азаяды. Хош иісті BMI-дің Td алифатикалық BMI-ге қарағанда әдетте жоғары, оның 2,4. Диаминобензолдардың Td мөлшері басқа түрлерге қарағанда жоғары. Сонымен қатар, Td көлденең байланыстың тығыздығымен тығыз байланыста болады, ал Td айқас байланыс тығыздығының белгілі бір аралықта өсуіне байланысты артады.
Фуран шайыры - шикізат ретінде фуран сақиналары бар стеролдар мен фурфуралдардан өндірілетін шайырлар туралы жалпы түсінік. Ол күшті қышқылдардың әсерінен ерімейтін және балқымайтын қатты заттарға емдейді. Оның түрлері стеролды шайырлар, фурфуральды шайырлар, фторенон шайырлары, фторенон - формальдегидті шайырлар және т.б.
Бұл сақина фуран сақинасы
Ыстыққа төзімді материал фуран шыны талшықты арматураланған композиттік материал жалпы фенолды шыны талшықпен нығайтылған композиттік материалға қарағанда жоғары ыстыққа төзімді және оны 150 ° C шамасында ұзақ уақыт қолдануға болады.
Цианат шайыры - 1960 жылдары дамыған молекулалық құрылымында екі немесе одан да көп цианат функционалды тобы (-OCN) бар термореактивті шайырдың жаңа түрі. Оның молекулалық құрылымы: NCO-R-OCN; цианат эфирі Шайырды триазин А шайыры деп те атайды, ағылшынның толық атауы - Триазин А шайыры, ТА шайыры, Цианат шайыры, CE деп қысқартылған.
Цианат эфирі CE жоғары температуралы механикалық қасиеттерге ие, екі функционалды эпоксидті шайырға қарағанда иілу беріктігі мен созылуға төзімділігі жоғары; судың өте төмен сіңірілуі (<1,5%); қалыптаудың төмендеуі, өлшемдердің жақсы тұрақтылығы; ыстыққа төзімділік Жақсы қасиеттер, шыныдан өту температурасы 240 ~ 260 ° C, 400 ° C дейін, модификациядан кейін 170 ° C-та емдеуге болады; жылу мен ылғалдылыққа, жалынға төзімділікке, адгезияға төзімділік өте жақсы, ал шыны талшық, көміртекті талшық, кварц талшығы Мықты тәрізді арматураланатын материалдар жақсы байланыс қасиеттеріне ие; тамаша электрлік қасиеттері, диэлектрлік тұрақтысы өте төмен (2,8 ~ 3,2) және диэлектрлік шығын тангенсі (0,002 ~ 0,008), және диэлектрлік қасиеттері температура мен электромагниттік толқын жиілігіне қатысты. Өзгерістер ерекше тұрақтылықты көрсетеді (яғни кең жолақты).
Полиарилетинил (ПАА) шайырлары - этинил хош иісті көмірсутектерді полимерлеудің нәтижесінде пайда болатын жоғары өнімді полимерлер класы. Бұл талшықпен нығайтылған абляцияға төзімді жоғары көміртекті шайыр үшін өте қолайлы материал және ракеталық саптамалар мен ракеталық қозғалтқыштардың саптамалары сияқты аэроғарыштық материалдарда кеңінен қолданылады.
Жоғары температура деп аталады, салыстырмалы түрде сөйлейді. Жалпы, шайырға негізделген композиттік материалдың температураға төзімділігі металл негізіндегі және керамикалық негіздегі материалдар сияқты композиттік материалдардан сәл төмен. Алайда, композициялық материалдардың ең үлкен тартымдылығы олардың жарамдылығында. Қалыпты дизайн және қалыптау процесі арқылы олар өздерінің мықты жақтарын дамыта алады және әлсіздіктерден аулақ болады.
Ешқандай материал мінсіз, мінсіз емес, сондықтан жақсартуға мүмкіндік бар. Болашақта көптеген практиктердің бірлескен күш-жігерімен жаңа материалдар пайда болады және полимер негізіндегі композиттік материалдар үлкен рөл атқаратыны сөзсіз.
Технология қоғамдық дамуға итермелейді, ал материалдар әлемді өзгертеді!
