Hilberîna Materyalên Pêkhatî & Pêkhatî

Bi hêsanî tê pênasekirin, KOMPOZÎT an MÊDEYÊN PÊŞKIRIN maddeyên ku ji du an çend malzemeyên bi taybetmendiyên fizîkî an kîmyewî yên cihê pêk tên, lê dema ku li hev werin ew dibin maddeyek ku ji madeyên pêkhatî cudatir e. Pêdivî ye ku em destnîşan bikin ku materyalên pêkhatî di strukturê de ji hev cihê û cihê dimînin. Armanc di çêkirina materyalek pêkhatî de bidestxistina hilberek e ku ji pêkhateyên wê bilintir e û taybetmendiyên xwestî yên her pêkhateyê bi hev re dike. Wek mînak; hêz, giraniya kêm an bihayê kêmtir dibe ku motîvasyona li pişt sêwirandin û hilberandina pêkhateyek be. Cûreya pêkhateyên ku em pêşkêş dikin pêkhateyên bi parçik-parçekirî, pêkhateyên bi fîber-hêzkirî ne ku di nav wan de matrix-seramîk / matrix-polîmer / matrix-metal / karbon-karbon / pêkhateyên hîbrid, pêkhateyên strukturel & laminated û sandwich-sazkirî û nanokompozît in.

 

Teknolojiyên çêkirinê yên ku em di hilberîna materyalê ya pêkhatî de bicîh dikin ev in: Pultrusion, pêvajoyên hilberîna prepreg, danîna fîberê ya pêşkeftî, pêlêdana fîlamentê, danîna fîberê lihevhatî, pêvajoya danîna spraya fiberglass, tufting, pêvajoya lanxide, z-pinning.
Gelek materyalên pêkhatî ji du qonaxan têne çêkirin, matrix, ku berdewam e û qonaxa din dorpêç dike; û qonaxa belavkirî ya ku ji hêla matrixê ve hatî dorpêç kirin.
Em pêşniyar dikin ku hûn li vir bikirtîninWêneyên meyên Şematîk ên Hilberîna Pêvek û Materyalên Pêkvekirî ji hêla AGS-TECH Inc.
Ev ê ji we re bibe alîkar ku hûn agahdariya ku em li jêr pêşkêşî we dikin baştir fam bikin. 

 

• KOMPOZÎTÊN PARÇÎ KIRÎ : Ev kategorî ji du cureyan pêk tê: Pêkhateyên pariyên mezin û pêkhateyên ku ji aliyê belavbûnê ve hatine xurtkirin. Di celebê berê de, danûstendinên perçe-matrîxê li ser asta atomî an molekularî nayên derman kirin. Di şûna wê de mekanîka domdar derbasdar e. Ji hêla din ve, di pêkhateyên pêkhatî yên ku bi belavbûnê ve têne xurt kirin de, pirçik bi gelemperî di nav rêzên bi dehan nanometer de pir piçûktir in. Mînaka pêkhateya perçeyên mezin polîmerên ku dagîrker lê hatine zêdekirin in. Dagirker taybetmendiyên materyalê çêtir dikin û dibe ku hin hûrgelên polîmer bi materyalek aborîtir veguherînin. Parçeyên qebareya du qonaxan bandorê li tevgera pêkhateyê dike. Kompozîtên perçeyên mezin bi metal, polîmer û seramîk têne bikar anîn. CERMETS nimûneyên pêkhateyên seramîk / metal in. Sermeta meya herî gelemperî karbîda çîmentokirî ye. Ew ji seramîkên karbîd ên nerazî yên wekî perçeyên karbîdên tungstenê di matrixek metalek wekî kobalt an nîkel de pêk tê. Van pêkhateyên karbîd bi berfirehî wekî amûrên birrîna ji bo pola hişk têne bikar anîn. Parçeyên karbîd ên hişk ji çalakiya birînê berpirsiyar in û hişkiya wan ji hêla matrixa metalê ya duktîl ve zêde dibe. Bi vî rengî em avantajên her du materyalan di yek pêkhatî de digirin. Nimûneyek din a hevpar a berhevokek perçeya mezin a ku em bikar tînin, perçeyên reş ên karbonê ye ku bi gomaka vulkanîzekirî re têkelkirî ye da ku berhevokek bi hêza çewisandinê, hişk, çikandin û berxwedana hejandinê ya bilind bistînin. Nimûneyek ji pêkhateyek belavbûyî-hêzkirî metal û aligirên metal e ku bi belavbûna yekreng a pariyên hûr ên maddeyek pir hişk û bêserûber hatine bihêzkirin û hişk kirin. Dema ku pelikên pir piçûk ên oksîda aluminiumê li matrixa metala aluminiumê têne zêdekirin, em toza aluminiumê ya şînkirî werdigirin ku xwedan hêzek germahiya bilind e. 

 

• KOMPOZÎTÊN TEFIRTIRÎ : Ev kategoya pêkhateyan di rastiyê de ya herî girîng e. Armanca ku meriv bigihîje hêz û serhişkiya li ser yekîneyek giran e. Di van pêkhateyan de pêkhatina fîberê, dirêjahî, rênîşandan û giranî di destnîşankirina taybetmendî û kêrhatîbûna van materyalan de krîtîk e. Sê komên fiberan hene ku em bikar tînin: whiskers, fibers û têl. WISKIR yekî pir tenik û dirêj in. Ew di nav materyalên herî xurt de ne. Hin materyalên whisker-ê grafît, nîtrîd silicon, oksîdê aluminiumê ne.  FIBERS ji aliyê din ve bi piranî polîmer an seramîk in û di rewşa polîkristal an amorf de ne. Koma sêyem TÊLÊN baş in ku xwedan bejna nisbeten mezin in û bi gelemperî ji pola an tungstenê pêk tên. Nimûneyek ji pêkhateya pêvekirî ya têl tekerên gerîdeyê ye ku têlên pola di hundurê gomê de vedihewîne. Li ser materyalê matrixê ve girêdayî, me pêkhateyên jêrîn hene:
KOMPOZÎTÊN POLÎMER-MATRÎKS: Ev ji rezînek polîmer û fîberan wekî malzemeya xurtkirinê têne çêkirin. Binkomek ji van bi navê Kompozîtên Polîmera Hêzdarkirî ya Fiber-Glass (GFRP) di hundurê matrixek polîmer de fîbên camê yên domdar an domdar hene. Glass hêza bilind pêşkêşî dike, ew aborî ye, hêsan e ku di nav fiberan de têne çêkirin, û ji hêla kîmyewî ve bêhêz e. Kêmasî hişkbûn û hişkiya wan a tixûbdar e, germahiya karûbarê tenê digihîje 200 - 300 Centigrade. Fiberglass ji bo laşên otomotîvê û alavên veguheztinê, laşên wesayîtên deryayî, konteynerên hilanînê maqûl e. Ew ji ber hişkiya tixûbdar ne ji bo asmanî û ne jî çêkirina piran guncan in. Binkoma din jê re tê gotin Pêkûpêk-Karbon-Polîmer-Pêkûpêkirî (CFRP) Pêkhatî. Li vir, karbon di matrixa polîmer de materyalê meya fîberê ye. Karbon bi modul û hêza xweya taybetî ya bilind û jêhatîbûna xwe ya ku van di germahiyên bilind de biparêze tê zanîn. Fiberên karbonê dikarin modulên tîrêjê yên standard, navîn, bilind û ultrabilind pêşkêşî me bikin. Wekî din, fîberên karbonê taybetmendiyên laşî û mekanîkî yên cihêreng pêşkêşî dikin û ji ber vê yekê ji bo sepanên endezyariyê yên xwerû yên xwerû maqûl in. Pêkhateyên CFRP dikarin werin hesibandin ku amûrên werzîş û rekreasyonê, keştiyên zextê û hêmanên avahîsaziya hewayê hilberînin. Lêbelê, binekomek din, Kompozîtên Polîmer-Pêkûzkirî yên Aramid-ê jî materyalên bi hêz û modul in. Rêjeya hêza wan a giraniya wan pir zêde ye. Têlên aramîdî bi navên bazirganî KEVLAR û NOMEX jî têne zanîn. Di bin tansiyonê de ew ji materyalên din ên fîberê yên polîmerî çêtir performansa xwe dikin, lê ew di tansiyonê de qels in. Têlên Aramîd hişk in, li ber bandorê ne, berxwedêr in û li ber westînê ne, di germahiyên bilind de domdar in, ji hêla kîmyewî ve bêhêz in ji bilî li hember asîd û bazên xurt. Fiberên Aramîd bi berfirehî di malikên werzîşê, êlekên gulebaranê, tirên, belan, kelûpelên kabloya fiber optîk de têne bikar anîn. Materyalên din ên bihêzkirina fiberê hene lê bi dereceyek kêmtir têne bikar anîn. Bi taybetî bor, karbîd silicon, oksîdê aluminiumê ev in. Ji hêla din ve materyalê matrixê ya polîmer jî krîtîk e. Ew germahiya karûbarê herî zêde ya berhevokê destnîşan dike ji ber ku polîmer bi gelemperî germahiya helandin û hilweşandinê kêmtir e. Polyester û esterên vinyl bi berfirehî wekî matrixa polîmer têne bikar anîn. Di heman demê de rezîn têne bikar anîn û xwedan berxwedana şilbûnê û taybetmendiyên mekanîkî yên hêja ne. Mînakî rezîna polîîmîd dikare bi qasî 230 Derece Celsius were bikar anîn. 
KOMPOZÎTÊN METAL-MATRÎKS: Di van materyalan de em matrixek metalê ya nerm bikar tînin û germahiya karûbarê bi gelemperî ji pêkhateyên wan bilindtir e. Dema ku bi pêkhateyên polîmer-matrixê re têne berhev kirin, ev dikarin germahiyên xebitandinê yên bilindtir bin, neşewitbar bin, û dibe ku li hember şikilên organîk xwedan berxwedana hilweşandinê çêtir bin. Lêbelê ew bihatir in. Materyalên xurtkirinê yên wekî whiskers, particulates, fibers domdar and uncontinuous; û materyalên matrixê yên wekî sifir, aluminium, magnesium, titanium, superalloy bi gelemperî têne bikar anîn. Nimûne sepanan hêmanên motorê yên ku ji matrixa aligirê aluminiumê hatine çêkirin in ku bi oksîda aluminium û fîberên karbonê hatine xurt kirin. 
KOMPOZÎTÊN SERAMÎK-MATRIKS: Materyalên seramîk bi pêbaweriya germahiya bilind a berbiçav baş têne zanîn. Lêbelê ew pir şikestî ne û ji bo hişkbûna şikestinê nirxên wan kêm in. Bi bicîkirina parçikan, fiberan an jî pisîkên seramîkekê di nav matrixa ya din de em dikarin pêkhateyên bi şikestinên bilindtir bi dest bixin. Van materyalên pêvekirî di bingeh de bi hin mekanîzmayên wek guheztina tîrên şikestê an çêkirina piran li ser rûyên şikestê, belavbûna şikestê di hundurê matrixê de asteng dikin. Mînakî, aluminasên ku bi pisîkên SiC ve têne bihêz kirin wekî navgînên amûra birrîna ji bo makînekirina aligirên metalên hişk têne bikar anîn. Vana dikarin li gorî karbîdên çîmentokirî performansa çêtir eşkere bikin.  
KARBON-KARBON KOMPOZÎT: Hem hêz û hem jî matrix karbon in. Di germahiyên bilind de li ser 2000 Centigrade modulên tansiyonê û hêza wan a bilind, berxwedana gewriyê, dijwariya şkestinê ya bilind, rêjeyên berfirehbûna germî ya kêm, guheztina germî ya bilind heye. Van taybetmendiyan wan ji bo serîlêdanên ku hewceyê berxwedana şoka termal in îdeal dike. Qelsiya pêkhateyên karbon-karbon lêbelê qelsiya wê ya li hember oksîdasyona di germahiyên bilind de ye. Mînakên tîpîk ên karanînê qalibên pêça germ, çêkirina hêmanên motora turbînê ya pêşkeftî ne. 
KOMPOZÎTÊN HÎBRÎD: Du an zêdetir cureyên fîberan di yek matrixê de tevlihev dibin. Bi vî rengî meriv dikare materyalek nû bi tevliheviya taybetmendiyan li dar bixe. Mînak ev e dema ku hem fîberên karbon û hem jî cam di nav rezînek polîmerî de têne hev kirin. Têlên karbonê serhişkî û hêzek bi tîrêjê kêm peyda dikin lê biha ne. Ji hêla din ve cam erzan e lê hişkiya fîberên karbonê tune. Kompozîta hîbrîdê ya cam-karbonê bihêztir û hişktir e û dikare bi lêçûnek kêmtir were çêkirin.
PÊVAJOKIRINA KOMPOZÎTÊN LIBER-PÊŞTIRBÛN: Ji bo plastîkên domdar ên bi fiber-hêzkirî yên bi fîberên bi yekrengî yên ku di heman alî de hatine belavkirin, em teknîkên jêrîn bikar tînin.
PULTRUSION: Rod, tîrêj û lûleyên dirêj ên domdar û beşên domdar têne çêkirin. Kevirên fîberê yên domdar bi rezînek termosetker ve têne rijandin û di nav kulîlkek pola de têne kişandin da ku wan berê xwe bidin şeklek xwestinê. Dûv re, ew di nav mirîşkek rastkirina makîneyê de derbas dibin da ku bigihîjin şeklê xweya dawîn. Ji ber ku mirina dermankirinê tê germ kirin, ew matrixa rezînê sax dike. Pişker maddeyê di nav kêzikan re dikişînin. Bi karanîna korikên vala yên têxe, em dikarin lûle û geometrîyên vala bistînin. Rêbaza pultrusion otomatîk e û rêjeyên hilberîna bilind pêşkêşî me dike. Hilberîna her dirêjahiya hilberê gengaz e. 
PÊVAJOYA ÇÊKIRINA PREPREG: Prepreg hêzdarek fîberê ya domdar e ku bi rezînek polîmerî ya qismî saxkirî pêş de tê rijandin. Ew bi berfirehî ji bo sepanên strukturel tê bikar anîn. Materyal di forma kasêtê de tê û wekî kaset tê şandin. Hilberîner wê rasterast çêdike û bêyî ku hewcedariya lê zêdekirina resin jê hebe bi tevahî derman dike. Ji ber ku prepreg di germahiya odeyê de reaksiyonên saxbûnê derbas dikin, ew di germahiya 0 santîgrad an kêmtir de têne hilanîn. Piştî karanîna kasêtên mayî dîsa li germahiyên nizm têne hilanîn. Rezînên termoplastîk û termosetker têne bikar anîn û fîberên bihêzkirina karbon, aramîd û camê gelemperî ne. Ji bo bikaranîna prepreg, pêşî kaxeza pişta hilgir tê rakirin û dûv re çêkirin bi danîna kasêta prepreg li ser rûyek amûrkirî (pêvajoya lêdanê) tê kirin. Ji bo bidestxistina qalindahiya xwestî dibe ku çend pêl bêne danîn. Pratîka pir caran ev e ku meriv arastekirina fîberê biguhezîne da ku lamînatek xaç-pêl an goşe-pêl çêbike. Di dawiyê de, germ û zext ji bo pijandinê têne sepandin. Hem hilberandina destan û hem jî pêvajoyên otomatîkî ji bo birrîna pêşdibistanê û lêdanê têne bikar anîn.
PÊŞKIRINA FILAMENT: Tîrên bihêzker ên domdar bi rengek rast di nav şêwazek pêşwext de têne bicîh kirin da ku li pey şeklek vala  û bi gelemperî şeklê cyclindirical bişopînin. Têlên pêşî di hemamek resin re derbas dibin û dûv re ji hêla pergalek otomatîkî ve li mandrelê têne birîndar kirin. Piştî çend dûbarekirinên pêlandinê qalindiyên xwestî têne bidestxistin û çewisandin an li germahiya odeyê an jî di hundurê firnê de tê kirin. Niha mandrel tê rakirin û hilber tê hilweşandin. Peldanka fîlamentê dikare rêjeyên hêz-ber-giraniyê pir bilind pêşkêşî bike bi lêdana fîberan di qalibên dorhêl, helalî û polar de. Bi vê teknîkê lûle, tanq, qalik têne çêkirin. 

 

• PÊŞKIRINÊN AVAKÎ: Bi giştî ev ji madeyên homojen û yên pêkhatî pêk tên. Ji ber vê yekê taybetmendiyên van ji hêla materyalên pêkhatî û sêwirana geometrîkî ya hêmanên wê ve têne destnîşankirin. Li vir celebên sereke hene:
KOMPOZÎTÊN LAMINAR: Van materyalên avahîsaziyê ji du pelan an panelan bi rêwerzên hêza bilind ên bijarte têne çêkirin. Tebeq li hev tên çikandin û çîmentokirin. Bi veguheztina rêgezên xurtbûna bilind di du axên perpendîkular de, em berhevokek ku di her du alîyan de di balafira du-alî de xwedî hêzek bilind e distînin. Bi eyarkirina goşeyên qatan mirov dikare di rêwerzên bijartî de pêkhateyek bi hêz çêbike. Skî ya nûjen bi vî rengî tê çêkirin. 
PANELÊN SANDWÎCH: Van pêkhateyên strukturel sivik in lê di heman demê de xwedan hişkbûn û hêzek bilind in. Panelên sandwich ji du pelên derveyî yên ku ji materyalek hişk û bihêz ên mîna aligirên aluminium, plastîkên bi fîber an pola û naverokek di navbera pelên derve de hatine çêkirin pêk tê. Pêdivî ye ku bingeh sivik be û pir caran modulek elasticîteyê kêm be. Materyalên bingehîn ên populer kefên polîmerîk ên hişk, dar û hingiv in. Panelên sandwich bi berfirehî di pîşesaziya avakirinê de wekî materyalê banê, zemînê an materyalê dîwar, û her weha di pîşesaziyên hewayê de têne bikar anîn.  

 

• NANOKOMPPOZÎT: Ev madeyên nû ji keriyên nanospî yên ku di matrixê de hatine bicihkirin pêk tên. Bi karanîna nanokompozîtan em dikarin malzemeyên gomî çêkin ku ji bo ketina hewayê astengên pir baş in, di heman demê de ku taybetmendiyên xwe yên lastîkî neguherbar diparêzin.