优化玻璃纤维增强PPS和PP复合材料的丝绕工艺,使用箱式设计
Sevinc Orman1, Mustafa Dogu2, Belma Ozbek1
1Department of Chemical Engineering, Yildiz Technical University, Davutpasa Campus, Esenler 34220, Türkiye.
Polymers
|January 8, 2025
概括
这项研究优化了热塑性复合材料的丝绕线参数. 玻璃纤维增强的聚乙烯硫化物 (GF/PPS) 复合材料比玻璃纤维增强的聚乙烯 (GF/PP) 复合材料具有更高的压力负荷.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 制造业 工程 制造工程
- 聚合物复合材料 聚合物复合材料
背景情况:
- 丝绕线是连续纤维增强热塑性复合材料的关键自闭体外方法.
- 优化工艺参数对于提高复合材料性能和制造效率至关重要.
- 航空航天,汽车和能源领域对轻质高性能复合材料的需求日益增长,需要先进的制造技术.
研究的目的:
- 为了优化热塑性复合材料的线绕工艺参数.
- 为了研究加热器温度,滚子压力和绕速度对复合材料压缩负荷的影响.
- 开发用于预测复合材料性能和确定最佳加工条件的数学模型.
主要方法:
- 使用Box-Behnken响应表面方法 (RSM) 进行实验设计.
- 研究的玻璃纤维增强聚烯 (GF/PP) 和硫化聚烯 (GF/PPS) 复合.
- 开发数学模型来量化参数影响并确定最佳条件.
主要成果:
- 在优化条件下,GF/PPS复合材料实现了3356.99N的压力负荷,而GF/PP复合材料在优化条件下达到2946.04N.
- 升高的温度和降低的压力提高了GF/PPS复合材料的质量.
- 较低的温度和压力值对于最大限度地提高GF/PP复合材料强度至关重要.
结论:
- 热塑性纤维丝绕线为传统复合材料制造提供了一种成本效益和时间效率高的替代方案.
- 优化的工艺显著提高了用于热塑性应用的丝绕线的性能和可靠性.
- 该研究为工业,航空航天和先进行业提供了宝贵的见解,这些行业正在寻求高性能自体外复合材料.
