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用長玻纖復合材料替代金屬生產汽車零部件

 
關鍵詞:玻璃纖維 復合材料
2008-10-21     來源:中國聚合物網
    
    玻璃纖維是目前使用最普遍的添加劑。特別是在較高的溫度下,玻璃纖維可降低材料的翹曲性,減少了蠕變性。玻璃纖維可以有各種不同的長度,直徑一般大約為10到15微米。 碾磨加工過的玻璃纖維長度約1/32英寸(1.59mm),而切斷的玻璃纖維長度在1/8和1/4英寸(3.18和6.35mm)之間。玻璃纖維改性材料中可添加礦物填充料,以減少翹曲或降低材料成本。根據客戶的應用要求,結構增強改性材料可以通過改性而具有導電性、耐沖擊性、耐磨性,阻燃性,和各種顏色。
 
    由和氏璧代理的RTP公司在其位于中國蘇州的生產工廠中已經增加了多條長玻纖增強的熱塑性塑料(LFRT)生產線。新的LFRT生產線向其它需要以更輕的重量、更高強度的應用市場提供長玻纖技術。長玻纖復合材料常常被用于替代金屬,因此已經成為熱塑性行業中增長最快的材料之一。它們具有優異的力學性能以及它們的高強度/重量比值,生產的零部件能承受長期的重負荷,甚至在溫度增加以后。
 
    增強纖維的種類分為短切纖維和長纖維。增強纖維的長徑比決定增強效果,臨界長徑=L/D,臨界長徑比小于100的填料和纖維沒有增強作用。長纖與短纖工藝比較,纖材料用擠出機加工,纖維長度不一,有一定分布。長纖經過口模與切粒過程,纖維長徑比高。
 
    相對于短纖韌性好、抗蠕變性好、耐疲勞性好、尺寸穩定性好的優勢,有些地方卻只能使用長纖的,短纖不能勝任。例如替代金屬。長玻纖改性材料的機械性能比短玻纖增強熱塑材料好。其強度/自身重量之比很高,以及非常低的蠕變性,使它能長期承受很大的負荷,即使在極端溫度下也不變形。相比短玻纖,長纖增強材料抗沖擊性能明顯提高,長玻纖PP可以取代短玻纖尼龍6;經50%RH調節,30%短玻纖PA6與40%長玻纖PP性能相同;40%長玻纖PP的密度比30%短玻纖尼龍6低11%,相應的制件輕11%,因此產率提高11%,成本降低。和金屬比較,這些改性材料能降低加工成本,縮短生產周期。使用長纖設計自由、價格低。長纖材料的典型的應用領域有:汽車的座椅和座椅部件,內飾件如排擋轉換器和方向盤部件,車蓋下的部件如齒輪,滑輪和支架;體育器具,比如賽艇部件,滑雪/滑冰/滑雪板的連接部件, 自行車部件, 槍炮部件;水泵和工藝器具;工具和五金:園藝器具和手工工具的部件;建筑結構框架和部件。
 
    對于汽車零部件的供應商而言,達到金屬替換材料規范中嚴格要求是其共同的一個挑戰。除了超乎尋常的機械性能之外,像熱塑性塑料復合材料這樣的替換材料還必須是熱穩定性的,以保證材料在較高的溫度下使用較長時間后還能保持它們的優異性能。
 
    世界汽車零部件供應商GHSP公司選擇了RTP 100系列長纖維增強的聚丙烯復合材料,經過批準,該材料已符合汽車行業的需求。除加強多組件構成的組件外,塑料復合材料也保證了GHSP公司能將好幾個創新的設計特征整合到一起,這在使用原來的鋼制組合件的情形下是無法實現的。
(蔚藍)
 
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