從工業革命到複合材料的創新

工業革命以來,汽車工業、航太工業、建築產業等各式各樣的行業創新都歸功於鋁、鋼和鐵等材料的開發。現今,逐漸增長的人口與行業進一步推動對性能卓越、環保和輕量材料的需求。複合材料滿足上述需求,並能配合新產品設計。
複合材料由兩種或更多種不同的相組合而成,這些相彼此鏈結。根據各自的物理與化學屬性,產生不同類別的基材。複合材料具有質量輕、強度重量比高,以及耐化學物品、耐腐蝕、耐熱等,僅靠單一材料無法實現的特性。無盡的材料組合更有效地控制最終性能特徵。這種極致材料設計的自由性為無數產業開闢多元應用的機會。

利用複合材料重新思考材料設計

隨著最終使用者對於環保且高性能材料的需求,複合材料業價值鏈的所有環節 — 原材料製造商、半成品/成品材料、元件、構造商與 OEM/MRO — 重新思考如何利用複合材料創造新穎的材料。這種急遽增加的現象為全球變化造成的結果,例如:

  • 汽車工業、航太工業、風能應用上對堅固、輕量材料的需求逐漸增加
  • 對筆記型電腦和手機等個人電子產品的需求不斷增加
  • 使用於纖維強化複合材料工具、陶瓷基質複合材料(CMC)和編織纖維複合材料的 3D 立體列印技術的進步。

由於複合材料必須高度符合其最終用途,並且需要加強價值鏈每一環節的測試,因此這樣的轉變伴隨了一系列全新的挑戰。不能犧牲產品的安全與性能,因此需要進行高品質的測試。

Waters/TA Instruments 的解決方案能讓研究科學家和工程師在整個複合材料價值鏈中有效定義材料的性質,並在不犧牲產品安全與性能的情形下進行測試。先進的技術可以協助您在創新性能並兼顧安全性的情況下,研究複合材料基材的物理、熱和機械性質,如黏度、固化時間、潛變、耐久性/疲勞、壓縮性質、抗拉或撓曲強度,以及其他特性。

 

複合材料業價值鏈

瞭解針對複合材料開發過程的每個階段所使用的分析方法。

每個原材料都有各種不同的特性,在加工時需要考慮最終用途,因此製造商必須準確地描述材料的性質,瞭解這些特性如何影響最終產品的性能。為了滿足半成品/成品材料的顧客,以及最終委託加工製造商(OEMs)的需求,原材料製造商必須量化其起始材料的個別特性和定義最終混合物的性質。常見的複合原材料為樹脂(熱塑性與熱固性)和纖維。

探尋 Waters/TA Instruments 的解決方案以協助您的研究、產品開發和主要的 QA/QC 測試。

 

差示掃描量熱儀

  • 凝膠時間
  • 玻璃轉化溫度(Tg)

 


熱機械分析儀

  • 熱膨脹係數(CTE)
  • 玻璃轉化溫度(Tg)

流變儀

  • 凝膠時間
  • 黏度

動態機械分析儀

  • 潛變
  • 玻璃轉化溫度(Tg)

熱重分析儀

  • 玻璃纖維含量

熱膨脹儀

  • 玻璃轉化溫度(Tg)
  • 熱膨脹係數(CTE)

負載架構系統

  • 抗拉強度
  • 壓縮性質
  • 衝擊後壓縮性質(CAI)
  • 撓曲強度
  • 扭轉
  • 剪切
  • 衝擊
  • 疲勞

根據元件製造商和 OEM 的規範要求設計半成品/成品材料時,必須進行測試以驗證材料品質。在加工處理優良產品方面,瞭解材料加工如何影響特性與性能非常重要。

無論透過其他製造方法(如壓縮成型)製造半成品(例如預浸材料)還是成品,重要的是使用正確的分析方法來瞭解材料的特性如何影響性能,如此才能製造高價值,且符合最終使用者規格的產品。

探尋 Waters/TA Instruments 的解決方案協助您改進對加工極為重要的材料特性,從而獲得性能卓越的材料。

差示掃描量熱儀

  • 固化時間
  • 玻璃轉化溫度(Tg)

 


熱機械分析儀

  • 熱膨脹係數(CTE)
  • 玻璃轉化溫度(Tg)

動態機械分析儀

  • 潛變
  • 玻璃轉化溫度(Tg)

熱膨脹儀

  • 玻璃轉化溫度(Tg)
  • 熱膨脹係數(CTE)

負載架構系統

  • 抗拉強度
  • 壓縮性質
  • 衝擊後壓縮性質(CAI)
  • 撓曲強度
  • 扭轉
  • 剪切
  • 衝擊
  • 疲勞

 

流變儀

  • 黏度
  • 固化時間
  • 線性和扭轉模式 DMA

透過半成品/成品製造方法生產而得的材料,用於為具有最終用途的構造公司開發和製造元件。在這個階段,已具體定義最終用途,因此滿足規範的原型設計、製造和測試至關重要。任何產品故障都可能危及安全,尤其是在汽車和航太工業。

Waters/TA Instruments 的解決方案可以協助研究對產品性能極為關鍵的機械性能,並防止最終產品應用發生故障。

高力度 DMA

  • 衝擊
  • 疲勞

熱膨脹儀

  • 熱膨脹係數(CTE)

負載架構系統

  • 抗拉強度
  • 壓縮性質
  • 衝擊後壓縮性質(CAI)
  • 撓曲強度
  • 扭轉
  • 剪切
  • 衝擊
  • 疲勞

 

熱機械分析儀

  • 熱膨脹係數(CTE)
原材料

每個原材料都有各種不同的特性,在加工時需要考慮最終用途,因此製造商必須準確地描述材料的性質,瞭解這些特性如何影響最終產品的性能。為了滿足半成品/成品材料的顧客,以及最終委託加工製造商(OEMs)的需求,原材料製造商必須量化其起始材料的個別特性和定義最終混合物的性質。常見的複合原材料為樹脂(熱塑性與熱固性)和纖維。

探尋 Waters/TA Instruments 的解決方案以協助您的研究、產品開發和主要的 QA/QC 測試。

 

差示掃描量熱儀

  • 凝膠時間
  • 玻璃轉化溫度(Tg)

 


熱機械分析儀

  • 熱膨脹係數(CTE)
  • 玻璃轉化溫度(Tg)

流變儀

  • 凝膠時間
  • 黏度

動態機械分析儀

  • 潛變
  • 玻璃轉化溫度(Tg)

熱重分析儀

  • 玻璃纖維含量

熱膨脹儀

  • 玻璃轉化溫度(Tg)
  • 熱膨脹係數(CTE)

負載架構系統

  • 抗拉強度
  • 壓縮性質
  • 衝擊後壓縮性質(CAI)
  • 撓曲強度
  • 扭轉
  • 剪切
  • 衝擊
  • 疲勞
半成品/成品材料

根據元件製造商和 OEM 的規範要求設計半成品/成品材料時,必須進行測試以驗證材料品質。在加工處理優良產品方面,瞭解材料加工如何影響特性與性能非常重要。

無論透過其他製造方法(如壓縮成型)製造半成品(例如預浸材料)還是成品,重要的是使用正確的分析方法來瞭解材料的特性如何影響性能,如此才能製造高價值,且符合最終使用者規格的產品。

探尋 Waters/TA Instruments 的解決方案協助您改進對加工極為重要的材料特性,從而獲得性能卓越的材料。

差示掃描量熱儀

  • 固化時間
  • 玻璃轉化溫度(Tg)

 


熱機械分析儀

  • 熱膨脹係數(CTE)
  • 玻璃轉化溫度(Tg)

動態機械分析儀

  • 潛變
  • 玻璃轉化溫度(Tg)

熱膨脹儀

  • 玻璃轉化溫度(Tg)
  • 熱膨脹係數(CTE)

負載架構系統

  • 抗拉強度
  • 壓縮性質
  • 衝擊後壓縮性質(CAI)
  • 撓曲強度
  • 扭轉
  • 剪切
  • 衝擊
  • 疲勞

 

流變儀

  • 黏度
  • 固化時間
  • 線性和扭轉模式 DMA
元件

透過半成品/成品製造方法生產而得的材料,用於為具有最終用途的構造公司開發和製造元件。在這個階段,已具體定義最終用途,因此滿足規範的原型設計、製造和測試至關重要。任何產品故障都可能危及安全,尤其是在汽車和航太工業。

Waters/TA Instruments 的解決方案可以協助研究對產品性能極為關鍵的機械性能,並防止最終產品應用發生故障。

高力度 DMA

  • 衝擊
  • 疲勞

熱膨脹儀

  • 熱膨脹係數(CTE)

負載架構系統

  • 抗拉強度
  • 壓縮性質
  • 衝擊後壓縮性質(CAI)
  • 撓曲強度
  • 扭轉
  • 剪切
  • 衝擊
  • 疲勞

 

熱機械分析儀

  • 熱膨脹係數(CTE)

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