研究人员长期以来就已经建立了用于生产热塑性复合铝的拉挤成型,热塑性复合铝是由具有恒定横截面的人造纤维制成的聚合物。这种轻巧坚固的塑料和玻璃或碳纤维材料不会生锈钢材抗拉强度和抗压强度那个大,可回收和点焊,有朝一日可以在建筑或造船厂行业取代钢铁和铝。事实上,它们中的大多数都是在实验室生产和研究的。


因为
非标原料在拉挤成型时,复合材料的硬度降低
这项研究发表在《复合材料通讯》杂志上钢材抗拉强度和抗压强度那个大,由 's 撰写。热塑性拉挤成型是一种制造具有恒定横截面(管道、梁)的复合材料的技术。该方法包括一种浸渍易熔聚合物的皮带法,通过一种特殊的工具来提升纤维。在其中,塑料熔化并另外浸渍纤维,但输出是复合的。这些方法的主要优点是产量高 - 每分钟可处理多达 5 米的轮廓。
由复合材料和结构实验室负责人亚历山大·萨福诺夫( )领导的材料技术中心的一个科学小组通过使用非标准原材料提高了通过拉挤成型获得的复合材料的质量。研究人员没有使用常规胶水,而是购买了与常用胶带成分大致相同的起始材料片,并将它们分成窄条。结果,所得的复合材料硬度增加了20-27%。这些板材首次用于生产扁平管。
“为了进行比较,我们用胶水和切割片制造复合材料,原材料中凸起纤维的浓度是相同的,”该研究的第一作者,博士生说。“机械性能测试显示了板材的优势:它具有显着更高的压缩、拉伸和弯曲硬度。”
研究人员将这一发现归因于薄片比胶水薄的事实,因此薄片中的纤维更容易被聚合物浸渍。因此,该材料具有较少的孔隙和其他缺陷,从而增加了其机械特性。

由于复合材料的高分子组合物是聚丙烯,因此得到的材料不仅重量轻,强度高,而且适合钎焊和加工。
“有热塑性塑料层压板

,还有像我们这样的热塑性层压板。在后者中,聚合物组件一劳永逸地固化,而前者可以重新熔化以点焊两个部件或回收产品,“解释道。- 聚丙烯是您在制药产品(标记 5、PP 或 PP)的包装中熟悉的。它软化,融化并从火中流出。为此,可以改变复合材料的形状和/或提取纤维 - 大概是在点焊和加工过程中发生的情况。
随着拉挤热塑性平板层压板的性能和成本增加,该材料越来越接近建筑、造船和其他应用中的钢和铝等工业金属。除了2021年夏天参加实验的科学家和学童外,西安工学院(中国)的一位专家也参与了这项研究。


