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俄罗斯Skoltech研究所开发出一种提高FRP拉挤成型速度的新方法
发布时间:2021-05-14   浏览次数:78

与钢、木材和混凝土等常规材料相比,纤维增强塑料(Fiber-reinforced plastic,FRP)具有显著的优势,并已广泛应用于土木、海洋和道路建设中。

FRP结构通常是使用拉挤工艺制造的,在拉挤工艺中通过连续拉动材料实现聚合。工程师们广泛地使用数学模型来优化拉挤工艺,从而避免了经常因反复试验而带来的昂贵实验。

为了优化拉挤成型工艺,需要详细考虑许多决定最终产品质量的参数,聚合物混合物的组成就是其中之一。对拉挤成型的准确描述需要一个合适的树脂固化动力学模型,这取决于所使用的加工添加剂。

如果选择得当,该模型有助于确定可能的最高牵引速度。而在最大限度地提高拉挤速度的同时,保持最终型材的质量,对于提高拉挤工艺的效率和成本效益至关重要。

近日,俄罗斯Skoltech技术设计、制造和材料中心( Center for Design, Manufacturing and Materials,CDMM)的一个研究小组研究了加工添加剂(氢氧化铝和硬脂酸锌)对拉挤成型热固性树脂聚合动力学的影响,该项研究发表在《 Journal of Composite Materials》上。

CDMM团队包括博士生Alexander Vedernikov和理学硕士生Yaroslav Nasonov,由副教授Alexander Safonov和CDMM主管Iskander Akhatov教授领导,他们最新的研究证明了添加剂对拉挤成型聚合速度有相当大的影响。

研究小组发现,在拉挤成型工艺中,通过对聚合物组分中增加添加剂成分,与未添加的相比,成型速度差异最高可达1.7倍,这对拉挤性能产生了显著影响。

“我们的复合材料和结构实验室正在加紧进行工艺优化,以提高盈利能力,同时保持复合材料结构所需的质量。为了做到这一点,我们应用了制造过程的数学模型,并在工业设备上进行了实验验证。”Alexander Safonov进一步说明。

关于Skoltech

斯科尔科沃科技大学(Skolkovo Institute of Science and Technology,Skoltech)是位于俄罗斯莫斯科的一所私立研究生研究所。斯柯尔特科技公司成立于2011年,与麻省理工学院合作,培养新一代研究人员和企业家,促进先进科学知识,并促进创新技术,以解决俄罗斯和世界面临的关键问题。

Skoltech采用了俄罗斯和国际最佳研究和教育做法,特别强调创业和创新。Skoltech的模型充分利用了基础研究和应用研究与教育的集成。该研究所与工业和商业生态系统密切联系,促进了前沿研究,并为俄罗斯经济的利益创造了创新解决方案。

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来源:碳纤维及其复合材料技术
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