航空宇宙分野向けナイロン66高性能PA66長炭素繊維複合材料

What is PA66 plastic?

Polyadipyladipylenediamine, commonly known as nylon -66, is a thermoplastic resin, generally made from adiponic acid and hexadipamine condensation.

Insoluble in general solvents, only soluble in m-cresol, etc.

High mechanical strength and hardness, rigidity.

It can be used as engineering plastics, mechanical accessories such as gears, lubricating bearings, instead of non-ferrous metal materials to make machine shells, automotive engine blades, and can also be used to make synthetic fibers.

PA66 plastic raw material is translucent or opaque opalescent crystalline polymer, with plasticity.

Density 1.15g/cm3. Melting point 252℃. Embrittlement temperature -30℃.

Thermal decomposition temperature is greater than 350℃.

Continuous heat resistance 80-120℃, balanced water absorption rate of 2.5%.

Resistant to acid, alkali, most aqueous inorganic salts, alkyl halides, hydrocarbons, esters, ketones and other corrosion, but easy to phenol, formic acid and other polar solvents.

It has excellent wear resistance, self lubricity and high mechanical strength. But the water absorption is larger, so the dimensional stability is poor.

What is Long Carbon Fiber?

In the modified engineering plastics industry, long fiber reinforced composite material refers to long carbon fiber, long glass fiber, aramid fiber or basalt fiber and polymer matrix, through a series of special modification methods to produce composite materials.

The biggest characteristic of long fiber composites is that they have superior properties that the original materials do not have. If they are classified according to the length of the added reinforcement materials, they can be divided into long fiber, short fiber and continuous fiber composites.

As mentioned in the beginning, long carbon fiber composite material is a kind of long fiber reinforced composite material, which is a new fiber material with high strength and high modulus fiber.

LCF carbon fiber composite exhibits high strength along the fiber axis, and has the characteristics of high strength and light weight. It has the comprehensive mechanical properties such as density, specific strength and specific modulus that are incomparable to other materials. It is a new material with excellent mechanical properties and many special functions.

What are the properties of Long Carbon fiber?

Corrosion resistance: LCF carbon fiber composite material has good corrosion resistance, can adapt to harsh working environment;

Uv resistance: strong ability to resist UV, products by UV damage problem is small;

Wear resistance and impact resistance: compared with the general material advantage is more obvious;

Low density: lower than the density of many metal materials, can achieve the purpose of lightweight;

Other properties: such as reducing warpage, improving rigidity, impact modification, increasing toughness, electrical conductivity and so on.

Compared with glass fiber, LCF carbon fiber composite has higher strength, higher rigidity, lower weight, and excellent electrical conductivity.

What is the application fileds of PA66-LCF?

1. Military industry

LFT long carbon fiber composite has very high specific strength and stiffness, and has the characteristics of corrosion resistance, fatigue resistance, high temperature resistance and low thermal expansion coefficient, etc. LCF carbon fiber composite is widely used in rocket, missile, military aircraft, personal protection and other military fields at home and abroad. Compared with conventional materials, long carbon fiber composites allow for continuous improvements in the performance of military equipment, such as reducing the weight of warships by 20 to 40 percent.

同時に、LCF炭素繊維複合材料は、金属材料が腐食しやすく、疲労しやすいなどの欠点を克服し、軍事製品の耐久性を向上および強化します。現在、LCF 炭素繊維複合材料の 40% 以上が一部の先進的な軍用ヘリコプターに使用されており、無人航空機ではさらに多く使用されています。航空機に加えて、海兵隊の軍艦にも長い炭素繊維複合材料が使用されています。これは、長い炭素繊維複合材料が海水やさまざまな化学不純物の腐食に耐えることができ、耐用年数が長く、鋼鉄軍艦よりも耐久性があり、メンテナンスコストが低いためです。 、現代の防衛軍事兵器および装備の開発にとって重要な戦略物資となっています。

2. 家電分野

LCF炭素繊維複合材料は、低密度、優れた耐薬品性、優れた性能などの特性を備えており、徐々に家電業界で好まれる改質エンジニアリングプラスチックとなり、その使用量は約30％を占め、増加傾向にあります。さらに、家電製品はますますインテリジェント化およびパーソナライズされており、材料の改良された性能要件はより高くなります。したがって、長炭素繊維複合材が家電業界に選ばれるのも不思議ではありません。

1、グリーンおよび環境保護：従来の材料と比較して、製造プロセスは比較的シンプルですが、より環境保護、より経済的であり、高光沢、形成が容易、耐傷性、リサイクル可能な特性を備えています。
2、安全性と高い安定性：サイズの安定性が良好で、低温および高温の使用環境に適応でき、変形の問題が小さく、安全に使用できます。
3、高い耐疲労性：長期間使用でき、クリープが小さく、総合的な機械的特性が優れています。
4.軽量：密度が低いため、完成品の重量が軽くなり、毎日の使用に便利です。

3. 風力タービンブレード

風力タービンの重要なコンポーネントの 1 つはブレードです。風力タービンブレードの製造では、空気力学的影響、技術プロセス、複合材料の構造を考慮する必要があり、ブレードの長さは風力タービンの出力に比例します。ブレードの全体の質量は大きくありませんが、ファンの中で 15% ～ 20% を占める最もコストの高い部品であるため、ブレードを作成するための材料の選択は非常に重要です。

ファンブレードは表面の汚染物質や粗さの影響を受けにくく、構造的に可能な限り厚いブレード形状を使用する必要があります。風に耐えられる疲労回復回数が多ければ多いほど良い。ブレードの長さが長くなると、強化材の強度と剛性に対して新たな要件が求められます。大型複合ブレードの製造におけるガラス繊維の性能は明らかに不十分です。LFT 長炭素繊維複合材料を使用することは、ブレードの質量要件を軽減し、強度と剛性の要件を満たす最良の方法です。

より強力な風力発電設備とより長いローターブレードの開発では、より優れた性能を備えた LCF 炭素繊維複合材料が使用されるのが一般的な傾向です。さらに、一定のサポートがあれば、長いカーボンファイバーブレードはグラスファイバーブレードよりも安価であり、材料の消費、労働力、輸送、設置コストが削減されます。

4. 商品産業

スケートボードは一種の摩耗しやすいアイテムであり、滑走過程で両端が衝撃、摩擦、ひび割れに弱く、長時間使用すると衝撃によりプレートが損傷し、ひび割れが発生しやすく、すぐに使用できなくなります。LCF炭素繊維複合材料で作られた衝突防止ヘッドは、スケートボードの両端での衝突による損傷を効果的に防止できます。

5. 医療機器産業

医療用車椅子はリハビリテーションのための重要なツールです。彼らは、移動が制限されている人々や身体障害のある人々に移動サービスを提供しています。また、身体的な運動や社会活動への参加も可能になります。車椅子は通常、車椅子フレーム、車輪、ブレーキ、シートの4つの部分で構成されています。LFT長炭素繊維複合材料で作られた車椅子は、主に機能と移動の快適性を向上させ、快適な使用と寿命を向上させるために改良されました。

Q&A

1. グラスファイバーとファイバーグラスの違いは何ですか?

A. 同じです。

2. グラスファイバーのサイズは何ですか?

A. 長さは10～12mm程度です。

3. PA66-NA-LCF30 とは何ですか?

A. これは、通常グレードの PA66 充填 30% ロングカーボンファイバーを意味します。

4. 長炭素繊維とケブラーの違いは何ですか?

A. アラミド繊維とカーボン繊維は合成繊維の 2 つの形態です。どちらの材料も高い強度を持っていますが、主な違いはその用途です。
ケブラーは主に防護服や防弾製品に使用されていますが、炭素繊維は造船や航空宇宙製造など、繊維産業以外の産業でより多く使用されています。
ケブラーは NASA によって、地球の大気圏外でのミッションで宇宙飛行士が船外活動をする際に安全を守る手袋や帽子の製造に使用され、炭素繊維は船の軽量化と強度の向上などに使用されてきました。