Yuqori samaradorlikli kompozitlarda ishlatiladigan tolaning asosiy turlari-
1. Shisha tolasi (shisha tolali)
Fiberglasning turli xil turlari mavjud, ammo kompozitlar uchun ikkitasi eng keng tarqalgan. E-shisha tolasi deyarli barcha shisha tolali{2}}moslamalarning standart turi boʻlib, S-shisha tolasi (s-shisha yoki T{5}}shisha tolasi sifatida ham tanilgan) ancha yaxshi choʻzilish kuchiga ega. S-shisha tolasi odatda E-shisha tolasidan kichikroq, qatronlar matritsasida yaxshi yopishadi va ta'sir qilish qobiliyati yaxshilanadi. Lekin bu ancha qimmatga tushadi. S-2 shisha tolasi yuqori mustahkamlikdagi tijorat S{14}}shisha tolasi boʻlib, u odatdagi E-shisha tolasidan ikki baravar koʻp choʻzilish kuchiga ega va shuningdek, taxminan 10-20% qattiqlikka ega. Ammo deyarli barcha ilovalar uchun E-shisha tolasi etarli.
Fiberglas erigan (1700 daraja) mineral mahsulotlarni (kremniy, alyuminiy va kaltsiy oksidi va boshqalar) kichik diametrli teshiklardan ekstruziya qilish orqali tayyorlanadi. Odatda, E{3}}shisha tolalar diametri 10-25 mikron bo‘lib, ularni uglerod tolasidan kattaroq qiladi.
2. Uglerod tolasi
Uglerod tolalari turli xil mexanik xususiyatlarga va har xil xarajatlarga ega. Uglerod tolasi to'g'ridan-to'g'ri erigan materialdan siqib chiqarilmaydi, lekin oldingi tolaga issiqlik bilan ishlov berish, shu jumladan havo atmosferasida-oldindan oksidlanish va inert atmosferada karbonlash orqali hosil bo'ladi. Kuchlanish ostida tola ichidagi uglerod strukturasi tekislanadi, bu esa kuchlanish va qattiqlikni maksimal darajada oshirishga yordam beradi.
Uglerod tolasi uchun ishlatiladigan eng keng tarqalgan kashshof poliakrilonitril (PAN) tolasidir. Hozirgi vaqtda eng keng tarqalgan standart va o'rta modulli uglerod tolasi PAN prekursoriga asoslangan. Asfalt (pitch) prekursor tizimi tomonidan tayyorlangan uglerod tolasining moduli odatda yuqoriroqdir. Bitta uglerod tolasi odatda shisha toladan kichikroq, diametri atigi 5 mikron. Modulli uglerod tolasi odatda standart modul, oraliq modul (IM), yuqori modul (HM) va ultra{5}}yuqori modulli uglerod tolasi bilan tasniflanadi.
Sanoatdagi boshqa maxsus mustahkamlovchi tolalar
An'anaviy shisha va ugleroddan tashqari, maxsus ilovalar noyob tolali arxitekturani talab qiladi:
- Kevlar aramid tolasi:DuPont tomonidan ishlab chiqilgan sintetik aramid tolasi. Boshqa tijorat aramid tolalariga Twaron, Technora va Nomex kiradi. Kompozit materiallar uchun mustahkamlovchi tola sifatida aramid tolasi asosan yuqori kuchlanish va teshilish, aşınma va sinish qarshilikka ega ilovalar uchun ishlatiladi. Ular ko'pincha uglerod tolasi yoki shisha tolasi bilan birgalikda ishlatiladi.
- Bazalt tolasi:Shisha tolaga o'xshash eritish va ekstruziya jarayoni yordamida ishlab chiqarilgan. Uning kuchlanish kuchi va moduli E-shisha tolasidan bir oz yuqoriroq, lekin uglerod tolasidan kamroq. Zichligi E-shisha tolasinikiga oʻxshaydi. Narxi E-shisha tolasi va uglerod tolasi orasida.
- Ultra{0}}yuqori molekulyar og‘irlikdagi polietilen:Dyneema ham, Spectra ham ultra{0}}yuqori molekulyar og‘irlikdagi polietilen (UHMWPE) yoki yuqori modulli polietilen (HMPE) ekstrudirovka qilingan filamentdan tayyorlangan tolalardir. UHMWPE mustahkam, bardoshli va tez-tez kompozitsion mustahkamlikni oshirish va energiyani singdirish uchun uglerod tolalari bilan aralashtiriladi.
- Yuqori molekulyar og'irlikdagi polipropilen:Innegra - bu yuqori molekulyar og'irlikdagi polipropilendan (HMPP) tayyorlangan tola. Kevlar yoki Dyneema kabi kuchli bo'lmasa-da, Innegra qattiq va past narxda zarba va sinishga chidamli.
- O'simlik tolalari:Eng qadimgi strukturaviy mustahkamlovchi tolalar yog'och va o'simlik tolalari (zig'ir va jut kabi). Ekologik foyda keltirishi bilan birga, o'simlik tolalari namlikni singdirish bilan kurashadi va ishlab chiqarilgan E-oynaga nisbatan kengroq mexanik nomuvofiqlikni namoyon qiladi.
- Seramika tolalari:Keramika matritsali kompozitlarda (CMC) o'ta yuqori haroratga-qarshilik uchun ishlatiladi. Oksid bo'lmagan bor tolalari -ajoyib bosim kuchiga ega, kremniy karbid (SiC) tolalari esa yuqori qattiqlikni ta'minlaydi.
Xom tolalarni strukturaviy echimlarga o'tkazish: LFT farqi
Xom tolalarni plastmassa bilan oddiygina aralashtirish og'ir{0}}konstruktiv ilovalar uchun etarli emas. Standart qisqa{2}}tolali birikmalar zarrachalarni to'ldiruvchi vazifasini bajaradigan, lekin mexanik kuchlanishni samarali o'tkaza olmaydigan 1 mm dan kichik kesilgan tolalardan foydalanadi. Bu joyUzoq tolali termoplastiklar (LFT/LFRT)zaruriy holga keladi.
Uzluksiz pultrusion birikma texnologiyasidan foydalangan holda, LFT-G®polimer matritsalari (PP, PA6, PA12, PPS, PEEK kabi) ichida E-shisha tolalarni yoki PAN uglerod tolalarini tekislaydi. Yakuniy in'ektsiya{4}}qoliplangan komponentda bu tolalar 10-12 mm uzunlikni saqlab,3D blokirovka qiluvchi skelet tarmog'i. Ushbu ichki skelet sezilarli darajada yaxshilanadi:
- Ta'sirga qarshilik:Mexanik zarbani yutadi va yoriqlar tarqalishini oldini oladi.
- O'lchov barqarorligi:Mog'orning qisqarishini kamaytiradi va burishishni yo'q qiladi.
- Metallni almashtirish imkoniyatlari:Og'ir alyuminiy va po'lat qismlarni almashtiradi, bu qismning og'irligini 50% gacha kamaytiradi.
