Fiberforstærkede polymersammensætninger bruges ofte som strukturelle komponenter, der udsættes for ekstremt høj eller lav opvarmning. Disse applikationer inkluderer:
- Motorkomponenter til biler
- Luft- og militærprodukter
- Elektroniske komponenter og kredsløbskomponenter
- Olie- og gasudstyr
Den termiske ydeevne for en FRP-komposit vil være et direkte resultat af harpiksmatrixen og hærdningsprocessen. isophtal, vinylesterog epoxyharpikser har generelt meget gode termiske ydeevneegenskaber. Mens orthophthaliske harpikser oftest udviser dårlige termiske egenskaber.
Derudover kan den samme harpiks have meget forskellige egenskaber afhængigt af hærdningsprocessen, hærdningstemperatur og hærdet tid. For eksempel kræver mange epoxyharpikser en "efterhærdning" for at hjælpe med at nå de højeste termiske ydeevneegenskaber.
En efterhærdning er metoden til at tilføje temperatur i en tidsperiode til a sammensatte efter at harpiksmatrixen allerede er hærdet gennem den termohærdende kemiske reaktion. En efterhærdning kan hjælpe med at justere og organisere polymermolekylerne, hvilket yderligere øger strukturelle og termiske egenskaber.
Tg - Glasovergangstemperatur
FRP-kompositter kan anvendes i strukturelle anvendelser, der kræver forhøjede temperaturer, men ved højere temperaturer kan kompositten miste modulus egenskaber. Betydning, at polymeren kan "blødgøre" og blive mindre stiv. Tabet af modul er gradvis ved lavere temperaturer, men hver polymerharpiksmatrix har imidlertid en temperatur, at når kompositionen nås, overgår den fra en glasagtig tilstand til en gummiagtig stat. Denne overgang kaldes "glasovergangstemperatur" eller Tg. (Ofte omtalt i samtalen som "T sub g").
Når man designer en komposit til en strukturel anvendelse, er det vigtigt at sikre sig, at FRP-kompositens Tg vil være højere end den temperatur, den nogensinde vil blive udsat for. Selv i ikke-strukturelle anvendelser er Tg vigtig, da kompositten kan ændre sig kosmetisk, hvis Tg overskrides.
Tg måles mest almindeligt ved hjælp af to forskellige metoder:
DSC - Differentialscanning Calorimetry
Dette er en kemisk analyse, der registrerer energiabsorption. En polymer kræver en vis mængde energi til overgangstilstande, ligesom vand kræver en bestemt temperatur for at overgå til damp.
DMA - Dynamisk mekanisk analyse
Denne metode måler fysisk stivhed, når der anvendes varme, når et hurtigt fald i modulegenskaber forekommer, er Tg nået.
Selvom begge metoder til test af Tg for en polymerkomposit er nøjagtige, er det vigtigt at bruge den samme metode, når man sammenligner en komposit eller polymer matrix til en anden. Dette reducerer variabler og giver en mere nøjagtig sammenligning.