مقارنة أداء مركبات اللدائن الحرارية المقواة بألياف الكربون المستمرة ومركبات ألياف الكربون الأخرى

مقارنة بين مركّبات البلاستيك الحراري المقوى بألياف الكربون المستمرة والمركبات المقواة بألياف الكربون المقطوعة/المقواة بألياف الكربون

عندما تخضع المواد المركبة لعملية ثني أو قص، تحدث عملية سحب الألياف من المصفوفة، مما يساعد على امتصاص طاقة الحمل الخارجي، وخلال هذه العملية، يلعب طول الألياف دورًا حاسمًا. ضمن نطاق معين، كلما زاد طول الألياف، زادت الطاقة التي يمكن أن تمتصها، مما يؤدي إلى تعزيز القوة بشكل أفضل، كما تقلل الألياف الأطول من عدد الألياف ونقاط تركيز الضغط في المركب، مما يجعل المادة أكثر صعوبة في التلف. وبالتالي، تتمتع مركبات اللدائن الحرارية المقواة بألياف الكربون المستمرة بخصائص ميكانيكية فائقة مقارنةً بالمركبات القصيرة أو المسحوقة.

في الاحتكاك، توفر ألياف الكربون المستمرة تزييتًا أفضل بسبب طولها الأطول، مما يؤدي إلى انخفاض معامل الاحتكاك وتآكل أقل وبقايا تآكل أدق. وهذا يجعل مركبات اللدائن الحرارية المقواة بألياف الكربون المستمرة أكثر ملاءمة للتطبيقات عالية التردد والحمل العالي.

مقارنة بين مركبات اللدائن الحرارية المقواة بألياف الكربون المستمرة والمركبات المقواة بألياف الكربون بالحرارة

تختلف مركّبات اللدائن الحرارية المقواة بألياف الكربون المستمرة عن نظيراتها من مركّبات اللدائن الحرارية في المعالجة. حيث تخضع مركبات اللدائن الحرارية للتبلور والانتقال الزجاجي لتشكيل بنية بلورية، بينما مركبات اللدائن الحرارية المتصلدة بالحرارة تخضع للربط المتقاطع والمعالجة أثناء المعالجة.على الرغم من صعوبة التسلل أثناء التحضير، فإن مركبات اللدائن الحرارية تقدم مزايا مثل دورات صب أقصر، ومقاومة أفضل للصدمات، وقابلية لحام، وقدرات صب ثانوية، ومرونة أكبر في التصميم.

كما تُظهر مركبات اللدائن الحرارية المقواة بألياف الكربون المستمرة مقاومة أفضل لدرجات الحرارة العالية مقارنةً بالمركبات المقواة بالحرارة. ويرجع ذلك إلى الاختلافات في نظام الراتنج. وتتمتع راتنجات اللدائن الحرارية البلاستيكية الحرارية متوسطة وعالية المدى، وخاصةً اللدائن الهندسية الخاصة مثل PEEK، بمقاومة ممتازة لدرجات الحرارة. كما تؤثر مقاومة التآكل في مصفوفة راتنج اللدائن الحرارية بشكل إيجابي على الأداء الكلي للمادة المركبة.