In situ-Überwachung der Porosität in der Flüssigkeitsforming von Verbundwerkstoffen: Neue Methode zur Erkennung basierend auf effektiven dielektrischen Konstanten

Forschungshintergrund und Kernmethode

Im Prozess der Flüssigkeitsforming von Kompositmaterialien (LCM) kann das Harz leicht Porenmehle einführen, wenn es in die Faserverfertigungen eindringt, und die Porosität beeinflusst direkt die mechanischen Eigenschaften und langfristige Haltbarkeit des Produkts. In-situ-Überwachung der Porosität von Verbundstoffen in flüssiger Verbundformung basierend auf der effektiven Permittivität Cheng Zhang、Fengjia Zhang、Haokun Lin、Peixian Lin、Jiayi Liu、Helezi Zhou、Huamin Zhou， Es wird vorgeschlagen, die Porosität im Formprozess in situ mit einer effektiven dielektrischen Konstante als Überwachungsparameter zu charakterisieren. Die zentrale Idee der Studie besteht darin, eine Korrespondenz zwischen der effektiven dielektrischen Konstante und der Porosität des Verbundwerkstoffs aufzubauen, um die Evolution des Porengehalts durch die Veränderung des dielektrischen Signals widerzuspiegeln, ohne das Produkt zu zerstören. Im Vergleich zu herkömmlichen Offline-Schnitt- oder Mikrobeobachtungsmethoden kann die In-situ-Überwachung Informationen während des Formprozesses in Echtzeit erfassen und die Grundlage für die Anpassung der Prozessparameter bilden.

Bedeutung für die Polymerhilfsmittelindustrie

Aus der Sicht der Polymeralterungs- und Stabilisierungstechnologie spiegelt sich der Wert dieser Arbeit hauptsächlich in der Erkennungs- und Charakterisierungsebene wider. Die Poren sind ein schwaches Glied in Verbundstoffen, wodurch Feuchtigkeit und Sauerstoff leicht entlang der Porenkanale durchdringen und die Hydrolyse und den oxidativen Abbau des Substrats beschleunigen. Je höher die Porosität ist, desto schwieriger ist die Gewährleistung der Witterungsbeständigkeit des Materials. Daher ist die Kontrolle der Porosität auf einem niedrigeren Niveau in der Formphase die Grundlage für die langfristige Stabilität des Produkts. Die in-situ-dielektrische Überwachungsmethode bietet neue technische Mittel zur Bewertung der Verarbeitungsqualität und schafft die Voraussetzungen für die nachfolgende Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Porenmehlen und Abbauverhalten. Bei der Konstruktion von Antioxygensystemen und Lichtstabilisierungssystemen müssen die Forscher die Fehlverteilung in den tatsächlichen Produkten berücksichtigen, anstatt sich nur auf beschleunigte Alterungsdaten von idealen fehlerfreien Proben zu stützen. Die Studie legt nahe, dass die Fehlercharakterisierung im Bearbeitungsprozess mit der Bewertung der Rezepturstabilität kombiniert werden sollte. Darüber hinaus ist die dielektrische Reaktion selbst empfindlich für strukturelle Veränderungen im Inneren des Materials, eine Idee, die potenziell mit der Untersuchung des dispersen Zustands und des migrativen Verhaltens von Hilfsmitteln wie HALS und UVA im Substrat verbunden ist. Die Gleichmäßigkeit der Verteilung des Komplexsystems im Substrat beeinflusst die lokalen dielektrischen Eigenschaften, und in Zukunft können solche in-situ-Überwachungsmethoden verwendet werden, um die Korrespondenz zwischen der Hilfsmittelverteilung und den Materialeigenschaften zu erforschen. Natürlich erfordert diese Richtung noch eine spezielle experimentelle Validierung, und die Studie selbst betrifft kein Hilfssystem.

Objektive Erkenntnisse und Einschränkungen

Es ist wichtig anzumerken, dass sich die Studie auf die Porositätsüberwachung im Flüssigkeitsformprozess konzentriert und nicht direkt auf die Wirksamkeit von Polymeralterungsmechanismen, Antioxygensystemen oder Lichtstabilisatoren diskutiert. Die Bedeutung besteht darin, methodische Referenzen für die Charakterisierung der Materialprüfung zu liefern, anstatt Stabilitätsformulierungsschlüsse zu geben. Der Leser sollte bei der Referenz die Grenzen für die Anwendung der Methode unterscheiden und vermeiden, die Ergebnisse der Porositätsüberwachung direkt mit der Beurteilung der Wetterbeständigkeit zu gleichsetzen. Insgesamt zeigt die Studie das Anwendungspotenzial von dielektrischen Parametern in der Online-Prüfung der Verbundwerkstoffverarbeitung und ist ein Referenzwert für die Verbesserung des Charakterisierungssystems von Polymermaterialien vom Bearbeitungsprozess bis zum Service.

Quelle der Informationen: In-situ monitoring the porosity of composites in liquid composite molding based on the effective permittivity， Durch befeuchtete Chemiker aufgeräumt.