Kuituvahvistettuja polymeerikomposiitteja käytetään usein rakenneosina, jotka altistetaan erittäin korkeille tai matalille kuumuuksille. Näitä sovelluksia ovat:
- Automoottorin komponentit
- Ilmailu- ja armeijan tuotteet
- Elektroniikka- ja piirilevykomponentit
- Öljy- ja kaasulaitteet
FRP-komposiitin lämpöominaisuudet ovat suora tulos hartsimatriisista ja kovetusprosessista. isoftaalihappoa, vinyyliesteri, ja epoksihartseilla on yleensä erittäin hyvät lämmönkestävyysominaisuudet. Vaikka ortoftaalihartseilla on useimmiten huonot lämpöominaisuudet.
Lisäksi samalla hartsilla voi olla huomattavasti erilaisia ominaisuuksia riippuen kovetusprosessista, kovettumislämpötilasta ja kovettumisajasta. Esimerkiksi monet epoksihartsit vaativat "jälkikovettamista" korkeimpien lämpöominaisuuksien saavuttamiseksi.
Jälkikovetus on menetelmä lämpötilan lisäämiseksi ajanjakson ajan yhdistelmä sen jälkeen kun hartsimatriisi on jo kovettunut lämpökovettuvan kemiallisen reaktion kautta. Jälkeinen kovetus voi auttaa kohdistamaan ja järjestämään polymeerimolekyylejä, parantaen entisestään rakenteellisia ja lämpöominaisuuksia.
Tg - lasin siirtymälämpötila
FRP-komposiitteja voidaan käyttää rakenteellisissa sovelluksissa, jotka vaativat korotettuja lämpötiloja, mutta korkeammissa lämpötiloissa komposiitti voi menettää moduulin ominaisuudet. Merkitys, että polymeeri voi "pehmentää" ja tulla vähemmän jäykkää. Moduulin menetys tapahtuu asteittain alhaisemmissa lämpötiloissa, kuitenkin jokaisella polymeerihartsimatriisilla lämpötila, jonka saavuttaessa komposiitti siirtyy lasimaisesta tilasta kumiseen osavaltio. Tätä siirtymää kutsutaan "lasittumislämpötilaksi" tai Tg. (Kutsutaan keskusteluun yleisesti nimellä "T sub g").
Suunnitellessasi komposiittia rakenteelliseen käyttöön on tärkeää varmistaa, että FRP-komposiitin Tg on korkeampi kuin lämpötila, johon se koskaan saattaa altistua. Jopa ei-rakenteellisissa sovelluksissa Tg on tärkeä, koska komposiitti voi muuttua kosmeettisesti, jos Tg ylitetään.
Tg mitataan yleisimmin kahdella eri menetelmällä:
DSC - differentiaalinen skannauskalorimetria
Tämä on kemiallinen analyysi, joka havaitsee energian imeytymisen. Polymeeri vaatii tietyn määrän energiaa siirtymätiloihin, aivan kuten vesi vaatii tietyn lämpötilan siirtymiseksi höyryyn.
DMA - dynaaminen mekaaninen analyysi
Tämä menetelmä mittaa fyysisesti jäykkyyttä lämpöä käytettäessä, kun moduulin ominaisuuksien nopea lasku tapahtuu, Tg on saavutettu.
Vaikka molemmat menetelmät polymeerikomposiitin Tg: n testaamiseksi ovat tarkkoja, on tärkeää käyttää samaa menetelmää vertaamalla yhtä komposiittia tai polymeeriä matriisi toiselle. Tämä vähentää muuttujia ja tarjoaa tarkemman vertailun.