Поддержка по электронной почте
247886802@qq.comПозвоните в службу поддержки
+86-13258111863
Вот уже пятый год подряд я наблюдаю, как эти конференции превращаются в странный гибрид научного форума и выставки достижений. Многие до сих пор путают полимерные композиты с обычными пластиками - и это при том, что разница в механических свойствах иногда достигает порядков. Особенно заметно это было на прошлогоднем мероприятии в Новосибирске, где половина докладчиков демонстрировала материалы с адгезией матрицы к наполнителю ниже критической. Реальная проблема отрасли - не в недостатке исследований, а в неумении переводить лабораторные образцы в промышленные масштабы.
Когда мы запускали линию термопластичных препрегов на площадке в Тяньфу, столкнулись с классической ошибкой - пытались воспроизвести лабораторные параметры кристаллизации в промышленных автоклавах. В итоге три месяца ушло на подбор температурных профилей для углеродных тканей. Сейчас наш техотдел ООО Сычуань Тайхэн Композитные Материалы использует модифицированные полиэфиркетоны, но путь к стабильному показателю Tg=210°C занял почти год.
Интересно, что многие производители до сих пор игнорируют проблему реологии связующих при непрерывной пропитке. На нашем сайте th-composite.ru есть технические заметки по этому вопросу - мы специально выложили кейс с арамидными волокнами, где пришлось полностью пересматривать систему пластификации. Это тот случай, когда академические модели вязкости перестают работать на скоростях выше 2 м/мин.
Сейчас активно экспериментируем с гибридными армирующими системами - комбинируем углеродные жгуты со стеклянными нитями в одном препреге. Неожиданно сложной оказалась задача совмещения температурных коэффициентов расширения - в первых образцах при термоциклировании появлялись микротрещины. Возможно, придется возвращаться к трехслойной структуре, хотя это удорожает производство на 15-20%.
На последней конференции в Казани много говорили о российских аналогах автоматических укладчиков, но практика показывает - даже импортные машины требуют постоянной адаптации под конкретные препреги. Мы в ООО Сычуань Тайхэн Композитные Материалы до сих пор держим двух инженеров, которые занимаются исключительно калибровкой подающих механизмов под разные типы ровингов.
Особенно проблемными оказались биаксиальные ткани - их податливость при автоматизированной укладке постоянно требует корректировки натяжения. Приходится идти на компромисс между производительностью и качеством укладки. Кстати, эту проблему мы частично описали в разделе 'Технологии' на th-composite.ru - там есть конкретные цифры по допустимому отклонению углов армирования.
С автоклавами вообще отдельная история - наш главный технолог до сих пор вспоминает, как при первом запуске 12-метровой камеры не учли инерционность нагрева. В результате три партии препрегов пошли в брак из-за неравномерности полимеризации. Сейчас используем каскадные системы терморегулирования, но идеального решения пока нет - особенно для толстостенных изделий.
Если смотреть на статистику заявок с нашего сайта th-composite.ru, четко виден тренд на индивидуальные решения - клиенты все реже берут стандартные препреги, все чаще запрашивают кастомизацию под конкретные нагрузки. Особенно это заметно в сегменте транспортного машиностроения, где требования к ударной вязкости постоянно ужесточаются.
Любопытно, что многие переработчики до сих пор пытаются экономить на отвердителях - потом удивляются, почему прочностные характеристики партий плавают на 20-30%. Мы в своем производстве перешли на каталитические системы последнего поколения, хотя их стоимость выше традиционных диаминов примерно в полтора раза. Но зато стабильность свойств того стоит.
На последней конференции много спорили о перспективах термопластичных композитов - лично я считаю, что их потенциал раскрыт максимум на треть. Особенно если говорить о системах с непрерывной армией - там еще масса нерешенных проблем с межфазной адгезией. Хотя наши эксперименты с плазменной обработкой волокон показывают обнадеживающие результаты.
До сих пор нет единого стандарта испытаний для композитов с гибридным армированием - каждый производитель использует свои методики. Мы в ООО Сычуань Тайхэн Композитные Материалы разработали внутренний стандарт на основе модифицированных тестов ASTM, но для международных проектов приходится каждый раз доказывать адекватность подходов.
Особенно сложно с усталостными характеристиками - классические модели плохо работают для материалов с градиентной структурой. Приходится проводить полномасштабные испытания для каждого нового типа изделия, что существенно увеличивает сроки вывода на рынок. Кстати, эту проблему мы частично описали в техническом блоге на th-composite.ru - там есть конкретные примеры расхождений расчетных и экспериментальных данных.
Сейчас активно работаем над системами неразрушающего контроля - традиционные ультразвуковые методы часто пропускают дефекты в зонах сложной геометрии. Испытываем комбинированные методики с термографией и акустической эмиссией, но пока идеального решения не нашли - особенно для крупногабаритных конструкций.
В нашем исследовательском центре в Тяньфу сейчас тестируем самовосстанавливающиеся полимерные матрицы - пока только в лабораторных условиях. Результаты обнадеживающие, но до промышленного внедрения еще далеко - слишком дорогие катализаторы и сложная технология синтеза.
Интересное направление - интеллектуальные композиты с сенсорными волокнами. Мы уже можем встраивать оптоволоконные датчики непосредственно в структуру материала, но пока не решена проблема их долговечности в агрессивных средах. Хотя для авиакосмической отрасли такие решения уже представляют практический интерес.
Если говорить о ближайших планах ООО Сычуань Тайхэн Композитные Материалы - сосредоточимся на оптимизации производственных процессов. Слишком много ресурсов пока уходит на доводку и корректировку, особенно при переходе на новые типы наполнителей. Возможно, стоит пересмотреть подход к проектированию технологических цепочек - делать их более гибкими с самого начала.
