复合材料综述投稿

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LFRT，是Long-fiber Reinforce Thermoplastic的简称,即长纤维增强热塑性塑料。 长纤增强热塑性塑料是指增强纤维的长度大于3mm的增强热塑性塑料，其纤维单向排布、长度与粒料长度相等；商品化的长纤增强热塑性塑料的增强纤维长度一般为6~25mm。而采用玻璃纤维为增强纤维的热塑性塑料就称为长玻纤增强热塑性塑料（Long Glass Fiber Reinforced Thermoplastics, LGFRT）。通常所说的长纤增强热塑性塑料就主要指长玻纤增强热塑性塑料。LFRT的特性 在设计要求高刚性并兼备超高韧性的构件时,LFRT—-长玻纤增强热塑性塑料---绝对是具最佳性价比的选择。 比起常用的短玻纤增强塑料，长玻纤增强塑料的弯曲模量提高了两倍，冲击强度增强了四倍，并可在-30℃的环境下保持不变。LFRT能够满足大范围终端用户的需求，又因其制品的高硬度、轻量化、防腐、低成本及优异的加工性可以适应各种复杂结构的产品使其成为替代金属的最优选择。 与其它类型增强材料比，其卓越性能主要表现在以下方面： ● 独有的无取向的纤维网络结构使材料高低温度条件下及高低温高频交变的环境中的高力学性能保持性； ● 优异的抗冲击性能， 高模量、高强度、低翘曲、与金属相近的热膨胀系数； ● 各向同性，低收缩率，低蠕变，高尺寸稳定性； ● 优异的耐磨和耐疲劳性； ● 优异的耐化学性； ● 优异的表面光洁度。 ● 优异的成型加工性能：高流动，易脱模，对螺杆伤害低 LFRT的发展概况 早在20世纪80年代，欧美国家就提出了LFRT（或称LFT,LFC等）的概念。但是，由于当时的纤维浸渍技术以及长纤维粒料的注塑、模压成型工艺及生产设备相对落后，再加上当时人们在热塑性塑料的短纤增强、填充及其他改性技术的研究及应用方面取得了很大的进步，从而导致对LFRT技术的研究进步缓慢。 20世纪90年代中期，随着汽车工业的快速发展，以及人们对环保及节能意识的增强，汽车轻量化开始成为新型汽车的发展趋势。汽车工业的这一发展趋势使得人们再次将注意力转向LFRT 的研究和开发上来，一些世界级的公司纷纷开发出了一系列长纤维增强热塑性塑料材料以及相应的制备工艺和设备，分别拥有自己的核心知识产权。 Azdel 和Quadrant 攻克了玻纤毡浸渍和批量生产设备方面的技术难题，生产出了GMT（玻璃纤维毡增强热塑性复合材料） 片材；Ticona、RTP和Sabic 攻克了长玻纤浸渍和浸渍模头的设计难题，生产出了LFRT粒料；GE塑料于2001年底收购了世界上最大的工程热塑性塑料掺混物生产商――日本川崎制钢公司的LNP 工程塑料公司, 从而增强了GE 工程塑料的掺混物业务。同时，GE与PPG工业公司共同组建了Azdel 公司以开展LFRT 业务；Krauss Maffei 和Dieffenbacher解决了螺杆结构和快速压机的技术难题，分别在LFRT 直接注塑和直接模压成型等技术方面取得了突破性进展。在2001~2003 年的短短3 年时间内，Dieffenbacher 就卖出了30 多条LFRT直接模压成型生产线，这些生产线分别为Skoda、Polo、Passat、Touran、Golf、Mercedes A/E-Class、Smart、BMW、Fiat Stilo 等车型生产出了保险杠、仪表板和车底板护板等部件。 环保、节能、汽车轻量化成为LFRT快速发展的主要动力。在2002年时，LFRT的产量就达到6万吨/年,（其中PP占到56％、PA占到32％，从地区分布看，欧美占到了总量的92％），并保持30%左右的增长率，2006仅欧洲的用量就接近14万吨，经过近几年的快速发展、亚州的比重也有了明显的提高。 LFRT 长玻纤增强热塑性塑料的应用领域 LFRT已成功应用于以下行业： 汽车工业：前端框架、车身门板模块、仪表盘骨架、冷却风扇及框架、蓄电池托架、保险杠骨架、座椅骨架、发动机罩壳、脚踏板、挡泥板、备用轮胎架等几十多种。 家电行业：洗衣机滚筒、叶轮、洗衣机三角支架、空调导风扇等，用于全面取代短纤增强PA、ABS材料或金属材料。 机电行业：导流管扇叶和电机过滤器罩、风叶/同轴气缸离合器辅助件/高承载力、高扬程潜水电机、水泵/止推轴承、导轴承/机车导轨、真空泵、压缩机转子、线圈轴等。 通讯电子电器行业：通讯、电子行业高精度接插件/点火器零组件、继电器基座/微波炉变压器线圈架、框架/电气联结器、继电器、电磁阀封装件/扫描仪组件等。 石油化工：防腐耐磨部件、平台格栅、过滤机、反应器内件等。 其他：电动工具外壳、自行车骨架、滑雪板、地面机车脚踏板、民用安全鞋头、安全头盔、水泵外壳及叶轮等等。Long fiber reinforced thermoplastics (LFRT) are one of the fastest growing materials in the polymer composites industry. Their advantages of high specific tensile properties and recyclability have enabled them to replace metals and thermoset composites in several areas of daily life. Besides with the independence of choosing the reinforcement from a wide range of fibers and the matrix from a wide range of thermoplastics polymer in the LFRTs, its property can be changed according to customer needs. It is the material that has already been deep inside the ocean and has been utilized in space as well, because of their property of not reacting to temperature change.LFRTs have also become an increasingly valuable and popular part of building envelope components such as windows and doors.