یکشنبه ۲ دی ۱۴۰۳ - Sunday 22 December 2024
کد خبر : 485
تاریخ انتشار : چهارشنبه 21 اکتبر 2015 - 15:00
1,313 بازدید

رزین های مناسب برای کاربردهای دما بالا (قسمت اول)

نسل جدید برنامه های هوا – فضایی به سمت نیاز به دماهای کارکرد بالاتر در بخش های ساختاری و نواحی دما بالا است. برای مثال هواپیمای نظامی F-35 Lightning II Lockheed Matrin s و سایر هواپیماهای نظامی نسل پنجم با هدف پروازهای سریع تر و طی مسافتهای بیشتر از گستره ای از کامپوزیت های دما بالا بهره می برند که قادر به تحمل دماهای بالایی هستند که در نواحی داغ (hot zones) در موتور جت وجود دارد؛

همچنین شرکت San Diego composits واقع در San Diego موشک هایی را از کامپوزیت های دما بالا ساخته است که باید نیروهای همزمان حرارتی و نیروهای ناشی از حرکت گازهای خروجی و نیز اصطکاک هوا را تحمل کنند.

انواع پلیمرهایی که بهترین پایداری گرمایی را دارند آنهایی هستند که ساختار شیمیایی آروماتیک با واحدهای هتروسیکل و حداقل مقدار گروه های آلیفاتیک (مانند C-H و C-C) را دارند. زیرا گروه های آلیفاتیک در برابر دمای بالا ناپایدار بوده و اکسید می شوند. این پلیمرها معمولا دمای ذوب و دمای انتقال شیشه ای (Tg) بالایی دارند و دارای حلالیت نسبی پایین در حلال های آلی متداول هستند ولی در سوفوریک اسید و متان سولفونیک اسید حل می شوند. پرمصرف ترین رزین های مورد استفاده برای دماهای بالا عبارتند از رزین های گرما سخت مانند فنولیک و اپوکسی های خاص (که حداکثر تا C 230 را تحمل می کنند)، رزین های بیس مالئیمید که بهتر از اپوکسی ها هستند و رزین های پلی ایمید که دماهای بالاتری را نسبت به بقیه تحمل می کنند.

پلیمرهای گرمانرم مانند PEIو PEEK نیز برای دماهای بالا استفاده می شوند. البته باید توجه داشت که وقتی از کامپوزیت صحبت می شود، باید به ویژگی های فاز تقویت کننده مانند تفاوت ضرایب انبساط حرارتی ماتریس و الیاف توجه کرد. الیافی که برای کاربردهای دما بالا استفاده می شد شامل الیاف شیشه، آرامید، بور و کربن/ گرافیت است. در دنیای اجزای پیچیده و با عملکرد بالای هوای-فضایی، کامپوزیت های اپوکسی / الیاف کربن به واسطه ی توانایی خود قادر هستند تا نیازمندی های چند منظوره را در دماهای کارکرد طولانی مدت حداکثر تا C 120 و ضربات دمایی کوتاه مدت تا C 200 را تحمل کنند. با این حال ، اهداف طراحی برای وسایل فضایی، هواپیمای تجاری جدید و جنگنده های نظامی نسل پنجم، نیاز به دما های کارکرد محدوده C 310 و تا C540 یا بیشتر را به وجود آورده اند که خارج از قابلیت دمایی اپوکسی ها است.

در سال ۲۰۰۴ انواعی از رزین های گرما سخت جدید شامل پلی- ایمیدها، بیس مالئیمیدها (BMIs)، سیانات استرها، فنولیک ها، بنزوکسازین ها و فتالونیتریل ها ارائه شد تا انتظارات عملکردهای دمایی بالا را برآورده کنند ولی هنوز هزینه های آنها مانع رقابت می شد. Paul Oppenheim نایب رئیس شرکت Cobham Composite Products می گوید که پنج سال پیش این مواد دما بالا تنها در مرحله ابتدایی پیشرفت بودند. او اشاره می کند که از آن زمان، تحقیقات پلیمری و تجاری سازی روش ها به میزان قابل توجهی پیشرفت کرده است. همچنین می گوید که مزایای وزن مطلوب، انگیزه ی اولیه برای تولید مواد خام با صرفه اقتصادی و توسعه فرآیندهای با کیفیت برای گسترش تولید احتمالی این مواد بوده است و این گسترش هم اکنون در مسیر تولید انبوه اجزای کامپوزیتی در شرکت آنها و سایر شرکت ها است. بنابراین این موضوع، انواع پلی ایمیدها را به اولین و پرمصرف ترین رقیب برای مواد مناسب برای کاربردهای دما بالا تبدیل کرده است. طی بیش از ۲۵ سال، روش های گوناگونی به کارگرفته شده تا بتوان پلی ایمیدها را ضمن حفظ خواص مکانیکی و حرارتی و پایداری اکسیداسیونی-گرمایی آنها، فرآیندپذیر نمود. در این شماره به توضیح روند پیشرفت فرمولاسیون و فرآیندسازی پلی ایمیدها می پردازیم.

نویسندگان :
چه امتیازی می دهید؟
5 / 0
[ 0 رای ]
ارسال نظر شما
انتشار یافته : ۰ در انتظار بررسی : 5
  • نظرات ارسال شده توسط شما، پس از تایید توسط مدیران سایت منتشر خواهد شد.
  • نظراتی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • نظراتی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با خبر باشد منتشر نخواهد شد.


تبليغات تبليغات تبليغات تبليغات