TR201809277T4

TR201809277T4 - Epoksi kompozit, üretim yöntemi ve kullanımı.

Info

Publication number: TR201809277T4
Application number: TR2018/09277T
Authority: TR
Inventors: Charles Allum Ronald; Michael Durbin Philip
Original assignee: Acheron Product Pty Ltd
Priority date: 2010-06-24
Filing date: 2011-06-23
Publication date: 2018-07-23
Also published as: EP2585534A4; EP2585534A1; SG186413A1; AU2011269656A1; WO2011160183A1; BR112012033203B1; MX341153B; CN103154129B; ES2675343T3; RU2013102969A; US20130172448A1; BR112012033203A2; EP2585534B1; MX2012015132A; AU2011269656B2; US9267018B2; CA2803640C; IL223738A; CN103154129A; JP5934197B2

Abstract

Buluş, bir epoksi kompozit imal edilmesi için olan bir prosesle ilgilidir. Proseste, bir epoksi ön polimer, bir kürleştirme ajanı ve bir parçacıklı dolgu, kürlenebilir bir karışım oluşturmak üzere birleştirilir. Karışım daha sonra büyük oranda homojen hale getirilmesi için hava içermeyen bir atmosfer altında çalkalanır ve karışımdaki gaz ceplerini azaltmak ya da ortadan kaldırmak için karışıma basınç uygulanır ve kürlenebilir karışım epoksi kompozit oluşturmak üzere kürlenene kadar korunur.

Description

TARIFNAME EPOKSI KOMPOZIT, ÜRETIM YÖNTEMI VE KULLANIMI Teknik Alan Mevcut bulus, bir epoksi kompozit yapilmasi için olan bir prosesle ilgilidir.

Bulusun Arka Plani Bu bulusu gerçeklestiren kisi, yüzdürme için ve bir derin deniz uygulainasi için bir yapisal eleman olarak son derece yüksek ve inuntazam bir inukavemete sahip olan bir kabarcikli köpüge gereksinim duymustur. Çesitli ticari köpükler test edilmistir ve bunlarin hiçbiri uygun bir FofS'yi (güvenlik faktörünü) karsilayamamistir. Bu malzemelerin basarisiz olmasinin sebebinin, kismen bu malzemelerin muntazam olmamasi oldugu, bunun da malzemenin farkli kisimlarinda degisken mukavemet özelliklerine sahip olunmasina yol açtigi düsünülmektedir. Ticari köpükler, ilk önce bir tarafindan bozulmaya ve/veya ciddi çatlamalar geçirmeye yatkin olmustur. Uygulama için yüzdürine ve yapisal bütünlük saglamak amaciyla oldukça büyük bir köpük parçasi gerektiginden, bu bulusu gerçeklestiren kisi, ticari köpüklerin düsük FofS°si ve muntazam olmayan mukavemetinin büyük bir dezavantaj oldugunu düsünmüstür.

Epoksi kompozitler, bir epoksi ön polimeri, bir kürleme ajani ve bir dolgu birlestirilerek ve elde edilen karisimin sertlesmesi beklenerek imal edilebilirler.

Dolgu, sertligi arttirmak, mukavemeti arttirmak, çatlama direncini gelistirmek ve kürlenmis kompozitin yogunlugunu azaltmak dahil olmak üzere bir ya da daha fazla sayida amaca hizmet edebilir. Düsük seviyede dolgu kullanilirsa, özelliklerdeki iyilesme, gerekenden daha az olabilir. Ayrica kürlenmemis karisim, nispeten düsük bir akismazliga sahip olabilir. Bu, (dolgunun ve epoksi ön polimerin farkli yogunluklan nedeniyle) dolgunun kismi olarak ayrilmasina 02012-P-0001 olanak sunabilir, bu da hoinoj en olmayan özelliklere sahip bir kürlenmis kompozit Bu sorunlar, karisimdaki dolgu seviyesinin arttirilmasiyla ele alinabilir. Ancak bu, yeni sorunlara yol açar. Dolgu seviyesinin arttirilmasi, kürlenineinis karisimin akismazliginda bir artisa neden olur. Homojen bir ürün elde etmek için bu karisimin karistirilmasi, kürlenmis kompozitte bosluk olusturabilecek olan büyük miktarlarda hava içerilmesine neden olabilir. Bu bosluklar, kürlenmis kompozitin fiziksel özelliklerini (mukavemet vs.) olumsuz sekilde etkileyebilir. Karistirma sirasinda vakum uygulanmasi, bu sorunu kismen giderebilir, ancak yüksek dolgu yüklemeli kürlenmemis bir kompozitin yüksek akismazligi, tüm hava kabarciklarinin çikarilmasini zorlastirabilir. Uzay araci uygulamalari için hafif yapilarin olusturulmasina uygun düsük bir özgül agirliga ve düsük bir termal genlesme katsayisina sahip olan, isiyla kürlenebilir bir isiyla sertlesen reçinenin, yaklasik 5 ila 200 mikrometre çapinda oyuk mikro küreciklerin ve 250 mikrometreden küçük ya da esit bir uzunluga sahip olan elyaflarin bir karisimindan hazirlanan elyaf takviyeli kabarcikli köpük kompozitlerini açiklayan US 4,595,623 A1 'e atifta bulunulmaktadir.

Ayrica basinca dayanikli oyuk elemanlari, kabarcikli bir köpük ve basinca dayanikli oyuk elemanlar ile kabarcikli köpük arasina giren, batmazlik malzemesinin disiyla iletisim kuran bos bir alan içeren basinca dayanikli bir batmazlik malzemesini açiklayan US 4,598,106 A1 'e de atifta bulunulmaktadir.

Bu nedenle, nispeten yüksek bir dolgu yüklemesine olanak sunarken bosluklari azaltan ya da ortadan kaldiran epoksi kompozitlerin imal edilmesi için bir prosese ihtiyaç duyulmaktadir.

Bulusun Amaci Mevcut bulusun bir amaci, yukaridaki dezavantajlarm bir ya da daha fazlasinin büyük ölçüde asilmasi ya da en azindan iyilestirilmesidir. Yukaridaki gereksinimin en azindan kismen karsilanmasi, ilave bir amaçtir. 02012-P-0001 Bulusun Özeti Bulus, istemlerde tanimlanmistir.

Bulusun bir ilk yönünde, istem 6”ya göre bir epoksi kompozitin üretilmesi için olan ve bir epoksi ön polimeri, bir kürlestirme ajani ve bir parçacikli dolgunun, kürlenebilir bir karisim olusturmak için birlestirilmesini, karisimin esas olarak homojen hale getirilmek amaciyla çalkalanmasini ve karisimdaki gaz ceplerini azaltmak ya da ortadan kaldirmak için karisima basinç uygulanmasini içeren bir proses saglanmaktadir. Mevcut baglamda, "indirgeme" terimi, gaz ceplerinin boyutunun (örnegin hacminin) azaltilinasina atifta bulunur. Basinç, kürlenebilir karisim, epoksi kompozit olusturmak için kürlenene kadar sürdürülür. Çalkalaina ve istege bagli olarak ayni zamanda birlestirme adimi, havasiz bir atmosfer altinda gerçeklestirilir.

Asagidaki seçenekler, tek tek ya da uygun herhangi bir birlesim halinde birinci yön ile baglantili olarak kullanilabilir.

Karisima uygulanan basinç, en az yaklasik 7000kPa olabilir ya da yaklasik 7000 ila yaklasik 15000kPa arasinda olabilir. Alternatif olarak yaklasik 2000 ila yaklasik 7000kPa olabilir. Yüksek basinçlar kullanilarak imal edilenlerden daha düsük basinçlarda kullanilmak üzere kompozitler imal etmek için düsük basinçlar kullanilabilir. Basinç, izostatik olarak uygulanabilir. Hidrostatik olarak uygulanabilir. Ön polimer ve kürlestirme ajani, kürlenebilir karisimin 20°Cldeki çalisma süresinin, en az yaklasik 1 saat ya da en az yaklasik 6 saat ya da en az yaklasik 1 gün olacagi sekilde olabilir. Bunlar, kürlenebilir karisimin, yaklasik °C”de kürlenmeyecegi sekilde ya da yaklasik 20°C7de en az yaklasik 1 gün ya da en az yaklasik 1 hafta boyunca kürlenmeyecegi sekilde olabilirler.

Birlestirme, kürlenebilir karisimin bilesenlerindcn bir ya da daha fazlasinin sogutulmasiyla beraber ya da bunun sonrasinda gerçeklestirilebilir. Örnegin, ön polimerin sogutulmasini ve ardindan kürlestirici ajanin ve parçacikli dolgunun ilave edilmesini içerebilir. Sogutma, yaklasik 0 ila yaklasik 10°C”lik bir sicakliga, örnegin yaklasik 3°C”ye kadar gerçeklestirilebilir. 02012-P-0001 Çalkalama ve istege bagli olarak birlestirmenin de gerçeklestirildigi hava içermeyen atmosfer, kürlenebilen karisim içinde, ayni sicakliktaki kürlenebilir karisim içindeki havanin çözünürlügünden daha yüksek bir çözünürlüge sahiptir.

Hava içermeyen atmosfer, molar bazda en az yaklasik % 50 argon içerebilir. Bir kaynak gazi olabilir. Yaklasik % 93 argon ve yaklasik % 5 karbondioksit içerebilir. Yaklasik % 2 oksijen içerebilir. Yaklasik % 93 argon ve yaklasik % 7 karbondioksit içerebilir.

Basinç uygulama asamasi, karisimin havaya maruz kalmayacagi sekilde gerçeklestirilir. Yukarida tarif edildigi gibi, hava içermeyen atmosfer altinda gerçeklestirilir. Hava atmosferinin ve/veya hava içermeyen atmosferin karisima erisimini engelleyen ya da önleyen koruyucu bir katman ya da bariyer inalzemesiyle çevrelenerek gerçeklestirilebilir. Çevreleyen bir akiskan (sivi ya da gaz) tarafindan izostatik olarak uygulanabilir ve koruyucu katman ya da bariyer malzemesi, çevreleyen akiskanin karisima erisimini önleyebilir ya da engelleyebilir.

Parçacikli dolgu, ön polimere göre daha düsük bir yogunluga ya da gerçek yogunluga sahip olabilir. Kürlenebilir karisima göre daha düsük bir yogunluga ya da gerçek yogunluga sahip olabilir. Yaklasik 0,5g/ccsden daha düsük bir gerçek yogunluga sahip olabilir. Parçacikli dolgu, oyuk mikro kürecikler olabilir ya da bunlari içerebilir. Oyuk mikro kürecikler, oyuk cam mikro küreler (cam mikro kabarciklar) olabilir. Oyuk mikro kürecikler, mikro küreciklerin yaklasik % lO”undan daha fazlasi, karisima basinç uygulanmasi adiminda kirilmayacak sekilde olabilir (örnegin, bu sekilde bir duvar kalinligina sahip olabilir). Parçacikli dolgu, bazi durumlarda birden fazla kalitede oyuk mikro kürecik içerebilir. Bir kalite, bir yüksek mukavemet kalitesi olabilir. Bir diger kalite, bir düsük yogunluk kalitesi olabilir.

Birlestirme adimi, kürlenebilir karisimi olusturmak için epoksi ön polimeri, kürlestirme ajani, parçacikli dolgu ve ikinci bir dolgunun birlestirilmesini içerebilir. Ikinci dolgu, kürlenebilir karisimdan agirlikça ya da hacimce yaklasik 02012-P-0001 Proses, kürlenebilir karisimin isitilmasini, böylece epoksi koinpozitin olusturulmasi için kürlenmenin baslatilmasini ya da hizlandirilmasini içerebilir.

Bu adim, kürlenebilir karisimin yaklasik 20°Clde yaklasik 6 saatten daha uzun bir çalisma süresine sahip oldugu durumlarda yararli olabilir. Bir isitma adimi, kürlenmeyi baslatmak ya da hizlandirmak için kullanilirsa, isitma, 90°C°den daha düsük bir sicakliga ya da yaklasik 40 ila yaklasik 90°C arasindaki bir sicakliga kadar olabilir. Çalisma süresinin yaklasik 1 saatten az oldugu bir sicaklik olabilir. zamanda baslatilabilir (burada bir gecikme süresi olarak atifta bulunulmaktadir).

Gecikme süresi, en az yaklasik 1 saat olabilir. Kürlestirmeyi baslatmak ya da hizlandirmak için bir isitma adimi kullanilirsa, epoksi kompozit, basincin salinmasindan önce sogutulabilir. Bu baglamda, belirli bir sicakliga kadar "isitma" terimi, karisimin belirli bir sicaklikta bir ortama yerlestirilmesine atifta bulunur ve bu ortamdaki kürlenebilir karisimin ulastigi gerçek sicaklikla ilgili olmak zorunda degildir. En azindan karisimin bazi kisimlarindaki gerçek sicaklik, kürün ekzoterminden dolayi belirli sicakligi asabilir.

Proses, ikinci yöne (asagida) göre bir epoksi kompozit üretmek için kullanilabilir.

Bulusun bir kismini olusturmayan bir uygulamada, asagidakileri içeren bir epoksi kompozit üretilmesi için bir proses saglanmistir: - kürlenebilir bir karisim olusturmak için bir epoksi ön polimeri, bir kürlestirme ajani ve cam mikro küreciklerden olusan parçacikli bir dolgunun birlestirilmesi, söz edilen ön polimer ve kürlestirme ajani, kürlenebilir karisimin yaklasik 20°C°de yaklasik 6 saatten daha uzun bir çalisma süresine sahip olacagi sekildedir, ° karisimin, karisimi büyük oranda homojen hale getirmek için yeterli miktarda argon ve karbon dioksit içeren bir atmosfer altinda çalkalanmasi, - karisimdaki gaz ceplerini azaltmak ya da ortadan kaldirmak için karisima yaklasik 7000 ila yaklasik lSOOOkPa arasinda bir izostatik basinç uygulanmasi, 02012-P-0001 söz edilen sicaklik, karisimin kürlestirilinesi için yeterli olmak üzere, karisimin basinç altinda en fazla 90°C”lik bir sicakliga isitilmasi, epoksi kompozit olusturmak için karisimin yüksek basinç altinda kürlenmesinin beklenmesi, epoksi kompozitin ortam sicakligina sogumasinin beklenmesi ve atmosfer basinci civarinda epoksi kompozitin geri döndürülmesi.

Bulusun bir kismini olusturrnayan bir diger uygulamada, asagidakileri içeren bir epoksi kompozit üretilmesi için bir proses saglanmistir: kürlenebilir bir karisim olusturmak için bir epoksi ön polimeri, bir kürlestirme ajani, cam mikro küreciklerden olusan parçacikli bir dolgu ve elyafli bir dolgunun birlestirilmesi, söz edilen ön polimer ve kürlestirme ajani, kürlenebilir karisimin yaklasik 20°C`de yaklasik 6 saatten daha uzun bir çalisma süresine sahip olacagi sekildedir, karisimin, karisimi büyük oranda homojen hale getirmek için yeterli miktarda argon ve karbon dioksit içeren bir atmosfer altinda çalkalanmasi, karisimin esnek bir bariyer malzemesi içine sarilmasi; karisimdaki gaz ceplerini azaltmak ya da ortadan kaldirmak için karisima yaklasik 7000 ila yaklasik 15000kPa arasinda bir izostatik basinç uygulanmasi, söz edilen sicaklik, karisimin kürlestirilmesi için yeterli olmak üzere, karisimin basinç altinda en fazla 90°C 'lik bir sicakliga isitilmasi, epoksi kompozit olusturmak için karisimin yüksek basinç altinda kürlenmesinin beklenmesi, epoksi kompozitin yaklasik 60°C”ye sogumasinin beklenmesi, atmosfer basinci civarinda epoksi kompozitin geri döndürülmesi ve epoksi kompozitin en az 1 gün boyunca atmosfer basincinda ortam sicakligina sogumasinin beklenmesi, Bulusun ikinci bir yönünde, istem l7e göre olan ve bir parçacikli dolgu içeren ve sikistirma altinda 100 MPa”dan büyük ya da esit bir nihai gerilime sahip olan bir 02012-P-0001 kürlenmis epoksi kompozit saglanmistir. Kompozit, yaklasik 0.7 g/cc”den daha düsük bir yogunluga sahiptir.

Asagidaki seçenekler, tek tek ya da uygun herhangi bir birlesim halinde ikinci yön ile baglantili olarak kullanilabilir.

Epoksi kompozit, ilk seçenegin prosesi vasitasiyla imal edilebilir.

Epoksi kompozit kabarcikli bir köpük olabilir.

Epoksi kompozit, 110MPa”lik sikistirma altindaki gerilmenin, yaklasik % 0,9,an daha küçük ya da esit olacagi sekilde bir sikistirma modülüne sahip olabilir. llO MPailik hidrostatik sikistirma basinci altinda yaklasik % 0,9”dan daha küçük ya da esit dogrusal bozulma gösterebilir.

Düsük bir su emilimine sahip olabilir. Yaklasik % 0,5 ag/ ag,dan daha düsük ya da tercihen yaklasik % 0,1 ag/ag'dan daha düsük bir denge su emisine sahiptir. Bu su emis degerleri, lOOMPa°lik bir basinçta ve 20°C ya da 25°C°lik bir ortam sicakliginda ölçülmüstür. Bu belgede kullanilan "% ag/ag" ifadesi, asagidaki formülü takiben, agirliktaki yüzde artisina atifta bulunur: Yüzde su emilimi = [(islak agirlik - kuru agirlik) / kuru agirlik] x 100 Parçacikli dolgunun yogunlugu, yaklasik 0,5 g/cc°den daha düsük olabilir.

Parçacikli dolgu, oyuk mikro kürecikler olabilir ya da bunlari içerebilir. Oyuk mikro kürecikler, oyuk cam mikro küreler olabilir. Parçacikli dolgu, kompozit içinde hacmen yaklasik % 60 ya da daha fazla bulunabilir.

Epoksi kompozit, ilaveten ikinci bir dolgu içerebilir. Ikinci dolgu, elyafli bir dolgu olabilir. Ikinci dolgu, aramid elyaflari ve/veya e-cam elyaflari içerebilir. Elyaflar, yaklasik 0,2 ila yaklasik 2 mm'lik ortalama uzunluga sahip olabilir. Ikinci dolgu, kompozit içinde yaklasik % 0,1 ila yaklasik % 1 ag/ag kadar mevcut olabilir.

Epoksi kompozit, bazi durumlarda bir ya da daha fazla ilave dolgu içerebilir.

Ikinci yönün epoksi kompoziti, ilk yönün prosesi vasitasiyla imal edilebilir. 02012-P-0001 Bulusun bir kismini olusturmayan bir uygulamada, oyuk cam mikro küreciklerden olusan parçacikli bir dolgu içeren bir epoksi kompozit saglanmistir, burada söz edilen kompozit: ° sikistirma altinda 100 MPa”dan daha büyük ya da esit olan bir nihai gerilime sahiptir, ° 110 MPa7lik hidrostatik sikistirma basinci altinda yaklasik % 0,9'dan daha küçük ya da esit dogrusal bozulma gösterir ve ° yaklasik 0,7 g/cc`den daha düsük bir yogunluga sahiptir.

Bulusun üçüncü bir yönünde, ikinci yöne göre olan ya da sikistirma altinda bir yapisal bilesen olarak ilk yönün prosesi vasitasiyla üretilen bir epoksi kompozitin kullanimi saglanmistir.

Asagidaki seçenekler, tek tek ya da uygun herhangi bir birlesim halinde üçüncü yön ile baglantili olarak kullanilabilir Kullanim, su altinda kullaninak için olan bir cihazda gerçeklestirilebilir. Bu baglamda, bir cihaz"da" kullanilma, ister cihazin içinde, ister cihazin yüzeyi üzerinde, ister her ikisinde de olsun, cihazin bir parçasi olarak kullanilma anlamina gelmektedir. Cihaz, suyun yüzeyinin en az yaklasik 10 km altindaki bir derinlikte kullanim için uygun olabilir. Kullanim, suyun yüzeyinin en az yaklasik km altindaki bir derinlikte olabilir. Cihaz, insanli bir dalgiç araç olabilir.

Insansiz bir dalgiç araç olabilir. Epoksi kompozit, söz konusu cihazin bir dis yüzeyinin en azindan bir kismini olusturabilir. Söz konusu cihazin dis yüzeyinin, yapisal ya da yük tasiyan bir kismi olabilir. Cihazin bir batmazlik elemani olarak islev görebilir. Hem bir batmazlik elemani, hem de cihazin dis yüzeyinin ya da cihazin, yapisal ya da yük tasiyan bir parçasi olabilir. Kullanim, asagidaki adimlarin bir ya da daha fazlasini içerebilir: ° Epoksi koinpozitin uygun bir sekle, örnegin tuglalar, fayanslar ya da dösemelere dönüstürülmesi ya da kesilmesi ya da asindirilmasi; ° Bir dalgiç aracin ya da diger bir cihazin ya da bunun bir parçasinin yapisal bir parça olarak kullanilmaya uygun bir sekil (örnegin bir I-kirisi) olusturmak 02012-P-0001 üzere kompozitin (örnegin tugla, fayans ya da dösemeler seklinde) yerlestirilmesi; ° Aracin ya da diger cihazin kullanim kosullarina dayanabilen bir dolgu malzemesi ile kompozitin parçalari (örnegin tuglalar, fayanslar ya da dösemeler) arasindaki bosluklarin doldurulmasi. Çizimlerin Kisa Açiklamasi Mevcut bulusun tercih edilen bir uygulamasi, simdi ekteki çizimlere atifta bulunularak, sadece örnekleme yoluyla tarif edilecektir, burada: Mevcut bulusa göre kürlenmis bir kompozit imal etmek için olan bir prosesi gösteren bir akis semasidir; a) kirik bölümünün ve b) cam mikro küreciklerle doldurulmus ve mevcut bulusa göre hazirlanmis olan kürlenmis bir kompozitin cilalanmis bölümünün elektron mikrograflarini göstermektedir; Bulusun prosesinin temsili bir sicaklik profilini göstermektedir; Sikistirma altinda ayarlanmis ve kürlenmis olan çesitli epoksi reçinelerin özelliklerini göstermektedir: a) sikistirici gerilme gerinim egrileri; b) basinç modülü; c) Poisson orani; Çesitli ticari cam mikro küreler için yogunluga (g/cc) karsi hidrostatik ezilme basinci HCP”sini (MPa) gösteren bir grafiktir; Mevcut bulusa göre olan bir dizi dolgulu kompozit için olan verileri göstermektedir; Hidrostatik basinç altinda kabarcikli bir köpük kompozitin bir basinç-gerinim egrisini göstermektedir; Sekil 7”de kullanilan kompozitin sikistirma özelliklerini göstermektedir: a) sikistirici gerilme gerinim egrileri; b) basinç modülü; c) Poisson orani; Sikistirma basarisizligini takiben Sekil 8`de kullanilan gerçek kompozit numunesinin bir parçacigini göstermektedir; 02012-P-0001 Sekil 10 Bulusa göre olan bir kompozit için olan bükme testi sonuçlarini göstermektedir; Sekil 11 Bir bükme testinden sonra kürlenmis bir kompozit numunesinin bir kirik yüzeyinin bir fotografini göstermektedir ve Sekil 12 Numune üzerindeki gerinim ölçerlerinin yerini gösteren bir hüküm Tercih Edilen Uygulamalarin Ayrintili Açiklamasi Mevcut tarifnamede asagidaki terimler kullanilmaktadir: Epoksi: bir oksiran halkasi ya da oksiran gruplari içeren bir tür ya da böyle bir türden türetilmis bir kürlenmis malzeme. Ön polimer: kürlenmis bir reçine imal edilmesi için çapraz baglanabilen oligomerik ya da polimerik bir tür. Polimerizasyon derecesi, genellikle yaklasik 3,ten daha büyük olacaktir. Bir ön polimer, genellikle oldukça akismaz olabilecek ya da nispeten akismaz olmayabilecek bir sividir. Yaklasik 100 ila yaklasik 100000 CP arasinda degisen akismazliklar yaygindir. Ön polimerlere, reçineler olarak atifta bulunulabilir.

Kürlestirici ajan: kürlenmis bir epoksi reçinesinin imal edilmesi için ön polimerin çapraz baglanmasi amaciyla bir epoksi ön polimerdeki epoksi gruplariyla reaksiyona girmek için bir epoksi ön poliineriyle tepkimeye girebilen bir tür.

Kürlestirme ajani; tiol ve/veya amin gruplari içerebilir ve çapraz baglama reaksiyonu için bir katalizör içerebilir. Kürlestirici ajanlara, sertlestiriciler olarak atifta bulunulabilir.

Kompozit: polimerden dagitilan bir dolgunun parçaciklarina sahip olan çapraz bagli bir polimer. Çapraz baglanmalar, fiziksel, kimyasal ve/veya fiziko-kimyasal olabilir. Mevcut bulusta dolgu, istege bagli olarak ikinci bir dolgu ile takviye edilmis olan parçacikli bir dolgudur. Çalisma süresi: karisimin akiskan kaldigi bir kürlenebilir karisimin (ön polimer ve kürlestirici madde) karistirilmasindan sonraki süre. 02012-P-0001 Dolgu: özelliklerini degistirmek için bir polimere (mevcut örnekte bir epoksi) dahil edilen kati bir katki maddesi. Mevcut tarifname, tanecikli bir dolguya ve ikinci bir dolguya atifta bulunur. Bu terimler, sadece farkli dolgulari ayirt etmek için kullanilirlar. Ikinci dolgunun parçacikli tabiata sahip oldugu, yine de eger mevcutsa, parçacikli dolgudan farkli olabilecegi anlasilacaktir.

Hava içermeyen atmosfer: havadan farklilik gösteren bir atmosferdir. Mevcut bulusta yaygin olarak kullanilan özel hava içermeyen atmosfer, kürlenebilen karisim içinde, ayni sicakliktaki kürlenebilir karisim içindeki havanin çözünürlügünden daha yüksek bir çözünürlüge sahiptir. Mevcut bulusta kullanilan hava içermeyen atinosferler, örnegin molar bazda en az yaklasik % 50 argon içerebilir. Özel bir örnek, kaynak gazidir. Uygun bir hava içermeyen atmosfer, örnegin yaklasik % 93 argon ve yaklasik % 5 karbondioksit içerebilir. Yaklasik % 2 oksijen içerebilir.

Yaklasik % 93 argon ve yaklasik % 7 karbondioksit içerebilir.

Izostatik basinç: bir cisme her taraftan esit olarak uygulanan basinç.

Bulusa göre olan bir epoksi kompozitin imal edilmesinde, bir epoksi ön polimeri, bir kürlestirici ajan ve bir partiküllü dolgu, kürlenebilir bir karisim olusturmak üzere birlestirilir. Yaygin olarak, her ne kadar zorunlu olmasa da, ticari epoksi ön polimerleri ve kürlestirici ajanlar kullanilir. Bu ikisinin uygun oranlari, sonrasinda tedarikçi tarafindan temin edilecektir. Oran, genellikle stokiyometrik oranin yaklasik % 10”u içindedir (yani bu oran, epoksi gruplarinin ve epoksi gruplariyla reaksiyona girebilen aminler gibi gruplarin mol oranidir). Dolayisiyla, ön polimerin kürlestirici ajana olan (fonksiyonel grup bazinda) mol orani, yaklasik ön polimer ve kürlestirici ajandaki islevsel gruplarin yogunluguna bagli olacaktir.

Yaygin olarak agirlik ya da hacim orani, agirlik ya da hacim bazinda yaklasik 10: 02012-P-0001 miktari, kürlenebilir karisim içinde yaklasik % 60 ila yaklasik % 70 ya da yaklasik etmek için yeterli olabilir. Parçacikli dolgunun, içi bos mikro kürecikler içermesi durumunda, parçacikli dolgu miktari, ambalaj yogunluklarinin, izostatik basinç uygulandiginda fiziksel temasla ezilen yüksek oranda oyuk mikro küreciklere neden olacak kadar yüksek olmayacagi sekilde seçilebilir. Her bir oyuk mikro küreye izostatik basinç uygulanmasina ve mikro küreler arasindaki dogrudan temasin çok az olmasina ya da olmamasina yetecek kadar epoksi (yani yeterince düsük miktarda partiküllü dolgu) bulunmalidir. Bu tür karisimlar genellikle bilesenlerin göçünü/ayrilmasini önlemek için yeterince akismazdir. Parçacikli dolgu miktari, beklediginde önemli ölçüde ayrismayan kürlenebilir bir karisim saglamak için yeterli olabilir. Beklediginde önemli ölçüde ayrismamasi için yeterli olan bir akma noktasina sahip olan bir kürlenebilir karisim saglamak için yeterli olabilir. Sifir olmayan bir akma noktasina sahip olan bir kürlenebilir karisimin saglanmasi yeterli olabilir. En az yaklasik 100 Paslik ya da en az noktasina sahip olabilir ya da yaklasik 100 ila yaklasik 2000 Pa'lik ya da yaklasik bir akina noktasina sahip olabilir. Bazi durumlarda daha düsük, örnegin en az Kürlenebilir karisiinin sifir olmayan akma noktasi ya da yüksek akismazligi ya da kismi kati yapisi, parçacikli dolgunun parçaciklarinin, karisiinin kürlenmesinden önce ayrismamasini garanti altina alma görevi görür. Bu, sonrasinda, kürleninis 02012-P-0001 kompozitin terkibinin homojen olmasini ve sonuç olarak fiziksel özelliklerinin de homojen olmasini saglamaya katkida bulunur. Bilhassa, dolgu parçaciklarinin bulunmasi, kürlenmis kompozitin mukavemetini etkilediginden, farkli dolgu parçacik yogunluguna sahip alanlar, farkli mukavemet özelliklerine sahip olabilir ve bu da ayni mikroskobik terkibe sahip olan tamamen homojen bir kompozite göre (bu belgede tarif edilen gibi) daha düsük mukavemete sahip tam bir kompozit saglayabilir ve bu nedenle kaçinilmalidir.

Yukarida belirtildigi gibi, epoksi (ön polimer ve kürlestirme ajani) ticari bir ürün olabilir. Alternatif olarak belirli bir uygulama için özel olarak imal edilmis olabilir. Genel olarak, yüksek mukavemet özellikleri nedeniyle seçilecektir. Diger yerlerde belirtildigi gibi, mevcut bulus için önemli bir uygulama, su alti uygulamalarinda kullanilmak üzere yüksek mukavemetli düsük agirlikli kabarcikli köpükleridir. Epoksi, kürlendiginde hidrolize olmaya, örnegin yüksek basinç altinda deniz suyuyla hidrolize olmaya karsi oldukça dirençli olacak sekilde seçilebilir. Kürlendiginde düsük ya da minimum su emilimine sahip olacak sekilde seçilebilir. Düsük kürlenmis yogunluga sahip olacak sekilde seçilebilir. Ön polimerin kürleme ajanina olan optimal karisim orani uygun olacak sekilde seçilebilir. Kürlestirici ajanin ve ön polimerin akismazliklarinin, uygun reolojik özelliklere (yukarida açiklandigi gibi) sahip olan parçacikli dolgu ile bir karisim yapmak için uygun olacagi sekilde seçilebilir. Kürlenebilir karisimin 20°C°deki seçilebilir. Kürlenebilir karisimin, yaklasik 20°C'de kürlenmeyecegi sekilde ya da gün boyunca kürlenmeyecegi sekilde seçilebilir. Yaklasik 90°C,nin altinda uygun yüksek bir sicaklikta, kürlenebilir karisimin yaklasik 5 saatten daha az ya da yaklasik 5, 3, 2, 1 ya da 0,5 saatten daha az bir sürede kürlenecegi, örnegin seçilebilir. Oda sicakliklari civarindaki uzun çalisma sürelerinin ve yüksek sicakliklardaki nispeten hizli kürlenme, kürlenmenin kontrol edilmesini, yani 02012-P-0001 kürlenmenin istendiginde gerçeklesmesini saglar, söyle ki, kürlenebilir karisim, oda sicakliginda erken kürlenme gerçeklesmeksizin manipüle edilebilir, kaliplanabilir, vs. sonrasinda kürlenme, basitçe sicaklik yükseltilerek baslatilabilir. Yaklasik 90°C”nin altindaki kürlenme sicakliklari, malzemeyi tutinak ve islemek için kullanilan ekipmanla ilgili daha gevsek gereksinimleri olmalari nedeniyle uygundur. Ilave olarak, sicakliklar 90°Csnin altinda oldugunda, AS4343,e göre tehlike seviyeleri düser. Kürleme sicakligi, yaklasik 65°C”nin altinda olabilir. Bu, iliskili tehlikeleri daha da azaltabilir. Ilave olarak, bazi durumlarda bir epoksi karisimi ekzoteirnik olarak kürlenebilir ve bu da sicaklikta ilave bir artisa neden olabilir. Kürleme baslatma sicakligi çok yüksek ise, ekzoterrn, kürleme karisiminin iç sicakligini, kürlenmis kompozitin zarar görecegi, örnegin mukavemetinde bir azalmaya yol açilacak olan noktaya kadar arttirabilir.

Bu bulusu gerçeklestiren kisi, büyük miktarlarda kürlenebilir karisimin karistirilmasi sirasinda, bir ekzotermin kendiliginden ortaya çikabilecegini ve istenenden daha hizli olan kürlenine hizlarina yol açabilecegini bulmustur. Erken kürlenme, karisimdaki bosluklarin ortadan kaldirilmasini önleyebilir ya da engelleyebilir (çünkü kürlenmeden önce basinç uygulanmasi, yetersiz bir zaman boyunca gerçeklesecektir), bu da kusurlu bir ürün saglayacaktir. Bu etkinin önlenmesi ya da azaltilmasi için, kürlenebilen karisimin bir ya da daha fazla bileseni, birlestirme asamasi öncesinde ya da sirasinda sogutulabilir. Akismazlik daha düsük oldugunda genellikle sogutulmasi daha kolay oldugundan, sogutmanin parçacikli dolgunun ilave edilmesinden önce gerçeklestirilmesi yaygindir, çünkü parçacikli dolgunun eklenmesi, genellikle macun benzeri bir kivamda bir karisiminin olusmasina yol açar. Dolayisiyla, epoksi ön polimer, diger bilesenlerin eklenmesinden önce sogutula'bilir. Ikinci bir dolgu kullanilmasi durumunda, bu, genellikle nispeten düsük konsantrasyonlarda kullanilir ve bu nedenle, genel olarak akismazlik üzerinde çok az etkiye sahiptir. Bulusun bir parçasini olusturmayan bir uygulamaya göre, epoksi ön polimer, sogutmadan önce ya da sogutmayla eszamanli olarak ikinci dolguyla karistirilabilir. Bu nedenle bir ya da daha fazla bilesen, düsük sicaklikta (yani asagida tarif edilen düsük sicakliklarda) 02012-P-0001 saglanabilir ya da prosesin bir parçasi olarak sogutulabilir. Sogutma, yaklasik 0 ila kompozit yiginlari için bu biraz zaman alabilir, örnegin gece boyunca sürebilir.

Bu nedenle, kürlenebilen karisimin olusturulmasi için bulusun bir parçasini olusturmayan uygun bir proses, asagidaki gibidir: epoksi ön polimerini ve istege bagli olarak ikinci (örnegin elyafli) dolguyu birlestirin; karisik ön polimer/ikinci dolguyu, örnegin yaklasik 3°C°deki serin bir odada gece boyunca karistirarak sogutun; kürlestirme ajanini ekleyin ve karistirmaya devam edin; partiküllü dolguyu, istege bagli olarak birkaç parti halinde ekleyin ve homojen hale gelinceye kadar karistirmaya devam edin; elde edilen karisimi bir su geçirmez, esnek bariyer malzemesinden yapilmis bir kilifa yükleyin ve kilif indeki karisimi basinçli bir kap içindeki bir isitma banyosuna yükleyin; karisimi içeren isitma banyosu ve kilifi, istenen basinca kadar basinçlandirin ve karisim içine gazlarin emilimine imkan vermek için uygun bir gecikme süresi boyunca basinci koruyun; karisimin kürlenmis bir kompozite kürlenmesi için, isitma banyosuna yaklasik 8 saat boyunca yaklasik 80° C ,ye isitirken, basinci koruyun; kürlenmis kompozitin sogumasini saglamak için isitmayi kapatin ve basinci serbest birakin. Basincin serbest birakilmasi, blogun sicakligi yaklasik 60°C iken gerçeklestirilebilir. Basincin serbest birakilmasi, 2, 3, 4, ya da 5,ten fazla adim halinde adim adim gerçeklestirilebilir. Alternatif olabilir. Yukaridaki yöntem, yaklasik 80 kg”a kadar olan ya da hatta daha fazla olan karisimlar için uygun olabilir. 02012-P-0001 Bu bulusu gerçeklestiren kisi, disaridan uygulanan isitma bulunmamasi durumunda, kürlestirme malzemesi içinde büyük bir sicaklik gradyani olusturulabilecegini gözlemlemistir. Bunun, karisimin dis bölgelerinden, iç bölgelerindekinden daha kolay bir sekilde çikabilen kürlestirme prosesinden dolayi isi çikisi nedeniyle oldugu düsünülmektedir. Bu büyük sicaklik gradyani, elde edilen kürlenmis malzeme blogu vasitasiyla degisken özelliklere neden olabilir, çatlaklarin olusmasina yol açabilir. Isinin kürleme bloguna harici olarak uygulanmasi, kürleme blogu içinde daha esit bir sicaklik dagilimini ve dolayisiyla daha homojen özellikleri destekleme görevi görebilir. Bu nedenle, tipik bir kürlesme profilinde, epoksi ön polimere kürleme ajaninin eklenmesi, parçacikli dolgu eklendiginde ilerleyen yavas bir ekzoterm ile sonuçlanir. Bu tamamlandiktan ve son kürlenebilir karisim isitma banyosu/basinçli kap içine yüklendiginde, isitma, daha hizli bir ekzoterm baslatir. Kürlenebilir karisimin zirve ekzotermi geçildikten sonra isitma sürdürülür. Isitma kapatildiginda, blogun yavasça sogumasi beklenir. Blok genellikle, basincin serbest birakilmasindan önce yaklasik 60°C,ye ya da yaklasik 50 ila yaklasik 70°Csye kadar sogutulacaktir. Bu sicakliklarda, blok içindeki degiskenlik, tipik olarak yaklasik 20 santigrat dereceden daha azdir. Basinç serbest birakildiginda, blok, tipik olarak hala yüksek bir sicaklikta, basinçli kaptan çikarilabilir. Oda sicakligina son sogutma, tipik olarak birkaç gün sürebilir.

Elde edilen kürlenmis blok, istenen boyutlara sahip olan pürüzsüz, düz oitogonal yüzlere sahip olacak sekilde kesilebilir. Tipik boyutlar, yaklasik 300 mm x 300 olabilir. Blogun disaridan görünen çatlaklari olmayabilir. Iç çatlak ya da 02012-P-0001 bosluklari olmayabilir. Tipik olarak daha önceki yöntemler, yaklasik 0,02 m3,ten daha büyük boyutlari olan çatlak içermeyen blok üretiminde sorunlarla karsilasmistir. Karsilastirma olarak mevcut yöntem, rutin olarak yaklasik 0,1 m3sün üzerinde çatlak içermeyen bloklar üretebilir.

Kürlenebilir karisim, kürlenme hizini degistirmek için bir hizlandirici ya da katalizör ya da geciktirici içerebilir. Bu, kürlestirme ajaninin bir bileseni olabilir ya da ayri olarak eklenebilir. Uygun hizlandiricilar/katalizörler, genellikle trisübstitüeli amin bilesikleridir. Hizlandiricilar/katalizörler, örnegin sübstitüe guanidinler, piperazinler, imidazoller ve fenolik bilesikler olabilir.

Hizlandirici/katalizör, yukarida tarif edildigi gibi istenen kürlenme profilini elde etmek için karisimda yeterli miktarda mevcut olabilir.

Parçacikli dolgu, dolguyu içeren kürlenmis kompozit içinde istenen özellikleri saglayan herhangi bir uygun dolgu olabilir. Bu, hacim arttirici bir dolgu olabilir.

Bu, bir takviye dolgusu olabilir. Bu, hem bir hacim arttirici hem de takviye dolgu olabilir. Kürlenmis kompozitin batmazlik özelligini gelistirmek için bir dolgu olabilir. Bu, bir batmazlik gelistirici ve takviye dolgusu olabilir. Her biri bagimsiz olarak, hacim arttirici, takviye ve batmazlik gelistirici özelliklerinin herhangi bir ya da daha fazlasina sahip olan birden fazla dolgu bulunabilir. Dolgu parçaciklari küresel olabilir ya da oval, elipsoid, kübik, paralel kenar, prizmatik, kosut yüzlü (örnegin dikdörtgensel kosut yüzlü), kutuplari basik sferoid, asiküler, fibröz, toroidal, çok yüzlü (yaklasik 6 ila yaklasik 50 arasinda yani olan), trombosit sekilli, romboidal gibi baska bir sekilde olabilir ya da düzensiz sekilli olabilir ya da bu sekillerden herhangi ikisinin ya da daha fazlasinin parçaciklarinin bir karisimi olabilir. Parçacikli dolgu, mukavemeti arttirmak (gerilme, kesme, bükülme ve/veya sikistirma bakimindan), dayanikliligi arttirmak, esnekligi arttirmak, kopmada uzamayi arttirmak, sertligi arttirmak, modülü arttirmak (gerilim, kesme, bükülme ve/veya sikistirma bakimindan), kürlenmis kompozitin yogunlugunu azaltmak, su emilimini azaltmak, kürlenmemis karisimin akismazliginin arttirilmasi ya da bu etkilerin herhangi bir birlesimi için uygun olabilir. Kürlenmis kompozitin istenilen özelliklerini elde etmek için partiküllü 02012-P-0001 dolgunun tabiati ve yüklenmesi seçilebilir. Bu özellikleri elde etmek için parçacikli dolgu karisimlari kullanilabilir.

Derin deniz uygulamalarinda kullaniin için, arzu edilen bir etki, yogunlugun azaltilmasidir (yani batmazligin arttirilmasidir) ve tercih edilen bir ilave etki, sikistirma altinda (ve ayrica tercihen bükülme altinda) mukavemetin arttirilmasidir. Bu uygulama için, oyuk mikro küreler özellikle uygundur. Mikro küreler, kismen gerçek yogunluklarina göre karakterize edilebilir. Bunun, 1,00 g/cc yogunlugundaki bir sivi içine tamamen batirilmis bir mikro küre tarafindan yer degistiren bu sivinin kütlesinin, mikro kürenin hacmine bölünmesiyle bulundugu düsünülebilir. Bu taniindan, gerçek yogunlugun mikro küreler arasindaki bosluklardan etkilenmedigi, ancak mikro küreler içinde hapsedilmis olan bosluklardan etkilenecegi asikar olacaktir. Bir mikro kürenin gerçek yogunlugu, duvarlarin imal edildigi malzemeye, duvar kalinligina ve mikro kürenin çapina bagli olacaktir. Mikro küreler polimerik (örnegin, istege bagli olarak divinilbenzen ile çapraz baglanmis stiren, akrilik, örnegin polimetilmetakrilat vs.) olabilir ya da seramik olabilir ya da cam olabilir, yani oyuk cam mikro küreler olabilirler ya da oyuk polimerik mikro küreler olabilirler ya da oyuk seramik mikro küreler olabilirler. Bazi durumlarda bunlardan iki ya da daha fazlasinin karisimlari kullanilabilir.

Mevcut bulusta cam mikro küreler tercih edilir. Bulusta kullanim için olan mikro kürelerin gerçek yogunlugu, yaklasik 0,85 g/cc”den az ya da yaklasik 0,8, 0,7, 0,6 ya da 0,5 g/cclden az olabilir. Yaklasik 0,] ila yaklasik 0,85 g/cc, ya da yaklasik da 0,8g/cc olabilir. Bunlar büyük ölçüde tekil dagilimli olabilirler ya da çoklu dagilimli olabilirler ya da çok zirveli (örnegin, çift zirveli, üç zirveli vs.) bir parçacik boyutu dagilimina sahip olabilirler. Tekil dagilimli mikro küreler, daha muntazam bir ezilme mukavemetine sahip olabilirken, çoklu dagilimli mikro küreler, gelismis paketleme kabiliyetlerine sahip olabilirler, bu da kürlenebilir 02012-P-0001 karisim içinde daha yüksek parçacikli dolgu yüklemelerine olanak saglar. Bu baglamda, "büyük oranda tekil dagilimli", mikro parçaciklarin yaklasik % 10lundan daha azinin (parçacik sayisina göre) ortalama parçacik çapina göre çap olarak yaklasik % 10,un üzerinde fark gösterdigi bir dagilima atifta bulunabilir.

Mikro kürelerin farkli kalitelerinin (örnegin farkli parçacik büyüklükleri, yogunluklar vs.) karisimlari da kullanilabilir. Bu, paketleme yogunlugunun gelistirilmesinde yararli olabilir, bu da kürlenebilir bir karisimda daha yüksek oranda mikro küreciklerin kullanilmasina olanak sunar. Bu, elde edilen kürlenmis kompozitin yogunlugunu azaltabilir. Mikro küreler, yaklasik 35 ila yaklasik da 200MPa”lik bir ezilme mukavemetine sahip olabilirler. Bazi durumlarda, bu degerlerden daha düsük ezilme mukavemetleri kullanilabilir, örnegin yaklasik 5 bu kadar yüksek kürlenme basinçlarina izin vermez (çünkü daha yüksek basinçlarda, kürleme sirasinda daha büyük bir oran ezilebilir) ve sadece daha düsük sikistirma basinçlarinda kullanilmak üzere köpükler imal etmek için uygun olabilir. Bu baglamda, ezilme mukavemeti, mikro küreleiin yaklasik % 10'unu ezmek için gereken basinçtir. Bu, hidrostatik bir ezilme basinci (HCP) olabilir.

Mikro küreler, yaklasik 10 ya da yaklasik 200 mikronluk, ya da yaklasik 10 ya da 4,5 ya da 5 mikronluk bir ortalama duvar kalinligina sahip olabilirler. Tercih 02012-P-0001 edilen mikro küreler, yaklasik 55 ila 110 MPaslik ezilme mukavemetine ve yaklasik 0,3 ila yaklasik 0,45g/cc”lik bir gerçek yogunluga sahip olabilirler. sahip olabilirler. Uygun mikro kabarciklar, örnegin yaklasik 0,42 g/ccllik bir gerçek yogunluga ve yaklasik 8000 psi”lik (yaklasik 55 MPa) bir izostatik ezilme inukavemetine sahip olan 3MTM cam kabarciklari S42XHS”yi içerir. Zayif oyuk mikro kürelerin (yani, HCP”yi belirlerken basarisiz olacak olanlarin), karisim yapim prosesinden saglam çikacaklarsa, kürlenmis epoksi kompozitleri zayiflatabilecegi düsünülmektedir. Bu nedenle, bu tür mikro kürelerin, kürlenebilir karisim içinde bir kati (oyuk olmayan) dolgu haline gelecek sekilde ezilmesinin tercih edilecegi düsünülür. Duvar kalinligi/çap oraninin, bir mikro kürenin HCP°sini belirlemesinin olasi olduguna dikkat çekilmelidir. Zayif mikro küreler, herhangi bir boyutta olabilir ve daha düsük sferiklige sahip olanlardan ya da daha ince duvarlara sahip olanlardan olabilirler. Yüksek yogunluklu mikro küreler, basitçe kalin duvarlara sahip olabilir.

Mikro küreler, kalitelere ayrilabilir. Dolayisiyla, kalitelendirme, seçilen bir boyutun üzerindeki mikro küreleri ortadan kaldirabilir ya da seçilen bir boyutun altindaki mikro küreleri ortadan kaldirabilir. Daha küçük mikro küreler, düsük bir bosluk hacmi oranina sahip olabilirler, bu nedenle yogunluk azaltan özelliklerini bozarlar, oysa daha büyük mikro küreler, daha düsük ezilme mukavemetine sahip olabilirler. Bunlar üretim sirasinda ezilebilir, böylece yogunluk azaltma özelliklerine zarar verebilirler.

Bazi durumlarda mikro küreler, yüzey islemine tabi tutulabilirler ya da yüzeyleri kaplanabilir. Bu, epoksi matris ve mikro küreler arasindaki etkilesimi gelistirebilir. Bu, epoksi matris ve mikro küreler arasindaki tutunmayi gelistirebilir. Kompozitin mukavemetini ve/veya esnekligini ve/Veya dayanikliligini arttirabilir. Uygun yüzey islemleri, epoksisilan islemlerini (örnegin, epoksi gruplarini mikro kürelerin yüzeyine baglamak için 02012-P-0001 glisidoksipropiltrimetoksisilan CH2(O)CHCH3 ile gerçeklestirilen) ya da aminosilan islemlerini (örnegin, amino gruplarini mikro kürelerin yüzeyine baglamak için aminopropiltrietoksisilan NH2C3H6-SI(OC2H5)3 ile gerçeklestirilen) içerir. Diger durumlarda mikro küreler, yüzey islemine tabi tutulinazlar ya da yüzeyleri kaplanmaz.

Bulusta kullanilan birden fazla mikro kürecik tipi olabilir. Örnegin, yüksek yogunluklu mikro küreler, epoksi kompozitin yogunlugunun azaltilmasi için daha düsük yogunluklu mikro küreler ile birlestirilerek, gelistirilmis mukavemet için kullanilabilirler.

Ikinci bir dolgunun ve istege bagli olarak ilave dolgularin kullanilmasi faydali olabilir. Bunlarin her biri, birbirinden bagimsiz olarak elyatli olabilir ya da elyafsiz olabilir. Uygun elyafli olmayan dolgular, poliolefin (örnegin, polipropilen) tanecikleri ya da makro küreleri (oyuk ya da kati) içerir. Bunlar, mmalik bir çapa sahip olabilirler. Makro küreler, dönüslü döküm kullanilarak üretilen polistiren küreler (20) üzerindeki karbon ya da cam elyaf takviyeli epoksi reçineden imal edilebilir. Uygun makro kürecikler, Cumming Corporation ya da Matrix Composites and Engineering Ltdfden temin edilebilir. Bunlar, asagidaki gibi tipik özelliklere sahiptir: 0,4 g/cc9den daha az yogunluk, 17 MPa91n üzerinde sikistirma mukavemeti, 0,8 Gpa”n1n üzerinde sikistirma modülü. Mevcut bulusun köpügü üzerinde gerçeklestirilen HCP (hidrostatik ezilme basinci) testleri, yüzeyinin 12 mm altindaki 16 mm çapindaki delikten, içe patlama olmaksizin saglam çikabildigini göstermektedir. Durum bu olmak üzere, makro küreciklerin, çevrelerinde yeterli kürlenebilir malzemeye sahip olmalari kosuluyla (makro küreler arasinda yeterli mesafe olmasi kosuluyla), kürlenebilen malzemeye güvenli bir sekilde eklenebilecegi ve yine de, tasarlandigi izostatik basinca dayanabilecek olan ve/veya genel olarak daha az yogun hale getirirken, gerekli kabarcikli köpük hidrostatik ezilme mukavemetini muhafaza etmeye yetecek 02012-P-0001 sekilde yeterince mukavemetli olan bir kürlenmis ürün imal edebilecegi açiktir.

Uygun elyatli dolgular, aramid elyaflari (örnegin, Kevlar® elyaf1ari) ya da e-cam elyaflari olabilir. E-cam, elyaf takviyesinde yaygin olarak kullanilan, alkali oksitlerden agirlikça % l'den az içeren bir alümino-borosilikat camdir. Ikinci ve istege bagli olarak ilave dolgular, tek tek ya da kombinasyon halinde, kürlenebilir karisimin agirligina göre yaklasik % 0,1 ila yaklasik 1 ya da yaklasik 0,1 ila 0,5, dolgu elyatli ise) yaklasik 0,2 ila yaklasik 2mm ya da yaklasik 0,2 ila 1, 0,2 ila durumlarda 2 mm°den büyük olabilen bir ortalama elyaf uzunluguna sahip olabilirler. Ikinci dolgu, kürlenmis epoksi kompozitin gerilme mukavemetini gelistirebilir. Sertligini gelistirebilir. Ezilme direncini gelistirebilir. Bu özelliklerin herhangi birini ya da daha fazlasini, istege bagli olarak tümünü, ikinci dolguyu içermeyen ayni malzemeye göre en azindan yaklasik % 5 ya da en az yaklasik % gelistirebilir. Ikinci dolgu olarak aramid ya da diger organik (örnegin polimerik, aramid, vs.) elyaflarin kullanilmasinin bir faydasi, nihai kompozitin yogunlugu üzerinde nispeten önemsiz etkilerle ya da bazi durumlarda etki edilmeksizin özelliklerin gelistirilmesidir.

Kürlenebilen karisimin bilesenleri birlestirildiginde, elde edilen karisim, yeterince homojen hale getirilmesi için yeterince (yani yeterli bir süre boyunca ve yeterli bir oranda) çalkalanir, örnegin karistirilir. Bu, örnegin bir karistirici ya da çalkalayici kullanilarak gerçeklestirilebilir. Birlestirme (yukarida tarif edilmistir) ve istege bagli olarak ayni zamanda çalkalama, hava içermeyen bir atmosfer altinda gerçeklestirilebilir. Bu bulusu gerçeklestiren kisi, hava içermeyen atmosfer içindeki küçük bir miktardaki karbondioksitin, elde edilen kürlenmis kompozitin mukavemeti üzerinde yararli bir etkiye sahip olabilecegini bulmustur. Karbon dioksitin konsantrasyonu, hacim temel alinarak yaklasik % 1 ila yaklasik 10 ya da 02012-P-0001 yüksek konsantrasyonlar, örnegin yaklasik % 10 ila yaklasik 50 (ya da yaklasik % inevcut olinasinin, gaz/karisim ara yüzünü etkiledigi, bu sekilde içerilen gaz ceplerinin boyutlarini azalttigi öne sürülmüstür. Ayrica karbon dioksitin, epoksi reçinesinin kürlenmesini geciktirebilecegi ya da yavaslatabilecegi, böylece kürlenmeden önce karisimdaki bosluklarin (gaz ceplerinin) giderilmesi ya da azaltilmasi için daha uzun zaman saglayabilecegi de öne sürülmüstür (asagiya bakiniz). Bu, karbon dioksitin kürlestirici ajan üzerindeki bir etkisinin bir sonucu olabilir. Bununla birlikte, bu bulusu gerçeklestiren kisi, hava içermeyen atmosferdeki karbon dioksit konsantrasyonunun çok yüksek (örnegin % 100) olmasi durumunda, kürlenmis kompozitin yogunlugunun, aksi takdirde olabileceginden daha yüksek oldugunu bulmustur. Bu, derin deniz uygulamalari ya da kompozitin düsük yogunlugundan yararlanan diger uygulamalar için bir dezavantajdir, yine de kompozitin düsük yogunlugunun kritik olmadigi durumlarda % 100 karbon dioksit kullanilmasi uygun olabilir. Karbon dioksitin en azindan bir kisminin, benzer bir islevi yerine getiren diger gazlarla, örnegin, sülfür dioksit, azot oksitler ya da bu gazlarin karisimlari ile degistirilmesi mümkün olabilir. Hava içermeyen atmosferin geri kalani ya da söz edilen kalanin çogunlugu, kürlenebilen karisimda havaya göre daha yüksek çözünürlüge sahip olan bir gaz olabilir. Bu sekildeki uygun bir gaz, argondur. Ayni zamanda kripton, ksenon ya da diger kimyasal olarak inert gazlar da kullanilabilir. Tercih edilen gaz, havadan daha agir olabilir. Bazi durumlarda, argon yerine, hava gazlarindan daha hafif olan, örnegin helyum gibi gazlar kullanilabilir. Ayni zamanda gaz karisimlari (örnegin helyum/argon/karbon dioksit, neon/argon/karbon dioksit vs.) de kullanilabilir. Bazi durumlarda azotlu karisimlar kullanilabilir. Azot, havada olduguna göre daha düsük bir oranda, örnegin, hacimce yaklasik % 70, 60, 50, 40, ya da 20 daha az olabilir ya da hava içermeyen atmosferin hacimce yaklasik % kürlenebilen karisimda nispeten yüksek çözünürlüge (örnegin, havadan daha 02012-P-0001 yüksek çözünürlüge) ve kürlenmis kompozitte nispeten düsük çözünürlüge sahiptir (böylece kürlenmis kompoziti terk etmesine ve dolayisiyla kompozitin yogunlugunu azaltinasina imkan verir). Bu, kürlenmeden önce karisim içinde gazin çözünmesinin tesvik edilmesinde yararli olabilir, böylece karisimda mevcut olan herhangi bir bosluk azaltilabilir ya da ortadan kaldirilabilir. Gaz ceplerinin indirgenmesi ve/veya elimine edilmesinin, kismen cebin içindeki gazin, artan basinç nedeniyle (Boyle yasasi altinda) basitçe boyutunun küçültmesine bagli ve kisinen de, yüksek basinçta matris içindeki gazin artan çözünürlügüne bagli olarak cebin içindeki gazin çevreleyen matris içine emilmesi nedeniyle olabilecegi düsünülmektedir. Kürlestirmenin ardindan, çözülmüs gazin en azindan bir kisminin kompozitten disari yayildigi öne sürülmektedir. Bu, bosluklar tatbik edilmeden kompozitin yogunlugunu azaltmaya yarayabilir. Hava içermeyen atmosfer, havadan daha agir olabilir, ancak uygun muhafaza ekipinani kullaniliyorsa, hava gazlarindan daha hafif olanlar kullanilabilir. Gaz, ayni olabilir. Hava içermeyen atmosfer, örnegin % 90 ila 95 argon (ya da yukarida tarif edildigi gibi diger uygun gaz) ya da % 90 ila 93 ya da 92 ila 95 argon ya da diger diger uygun gaz içerebilir. Hem argon hem de karbon dioksit içerebilir. Küçük bir bilesen olarak karbon dioksit (örnegin yaklasik % 1 ila 10) ve ana bir bilesen olarak argon (örnegin yaklasik % 90 ila 95) içerebilir. Örnegin, bir kaynak gazi olabilir. Havadan daha agir olan hava içermeyen bir atmosfer altinda karistirmak için bu, karistirildikça, karisimin üzerinden akan bir gaz akimina sahip olmak için yeterli olabilmektedir, ancak gaz alternatif olarak ya da ilaveten karisim içinden kabarcik seklinde verilebilir/dagitilabilir. Uygun gaz akis orani, karisimin büyüklügüne bagli olacaktir, ancak temsili akis oranlari, yaklasik 2-3 kg kürlenebilir karisim için yaklasik 1 ila yaklasik 10 L/dakika ya da yaklasik 1 ila 5, 02012-P-0001 kürlenebilir karisim için akis orani, orantili olarak daha yüksek olabilir.

Karistirma, genellikle, karisiinin erken kürlenmesini önleinek için Çevre sicakliginda ya da altinda gerçeklestirilir. Örnegin yaklasik 15 ila yaklasik yerlerde tartisildigi gibi, bu sicakliklarin altinda olabilir, örnegin yaklasik 0°C kadar düsük olabilir. Kürlenebilen karisimda kabul edilebilir bir homojenlik derecesine ulasmak için en az yaklasik 30 dakika ya da en az yaklasik 1, 2, 3, 4, 5 ya da 6 saat karistirmak gerekli olabilir, ancak bu, bir dereceye kadar karisimin akismazligina bagli olacaktir. Bazi durumlarda, daha kisa karistirma süreleri etkili bir sekilde kullanilabilir, örnegin yaklasik 1 ila yaklasik 30 dakika ya da yaklasik Karisim kabul edilebilir bir homojenlik derecesine ulastiginda, karisimdaki gaz ceplerini azaltmak ya da ortadan kaldirmak için basinçlandirilir. Bu baglamda azalma anlamina gelir. "Ortadan kaldirmak", ortadan kaybolan gaz ceplerine (bosluklara) atifta bulunur. Bunun, en azindan kismen, kürlenebilen karisim içinde emilen/çözülen gaz ceplerindeki (bosluklardaki) gazdan kaynaklandigi düsünülmektedir. Bu adim, tercihen karisimin (karisima katilan ya da çözünmüs olandan baska bir) gaza maruz kalmayacagi bir sekilde gerçeklestirilir. Bu, karisima, karisimin mevcut bosluklarda mevcut olan gazi emebilme kabiliyetini azaltacak olan ilave gaz eklenmesini önler. Basinç, büyük oranda izostatik olarak uygulanabilir. Gaza basinç uygulamak için uygun bir yöntem, bir bariyer malzemesine sarilmasi, sarilmis karisimin bir siviya batirilmasi ve siviya istenen basincin uygulanmasidir. Karisimi sarmak için basit bir yöntem, bariyer malzemenin bir filminin içine/üzerine yerlestirilmesi, bariyer malzemesinin karisim çevresinde, etrafini tamamen çevreleyecek sekilde sarilinasi ve bariyer malzemesinin uçlarinin, örnegin bükülerek ve/veya baglayarak (örnegin bir kablo 02012-P-0001 bagi, bir ip ya da baska bir uygun yöntem ile) sabitlenmesidir. Bu yöntemde bariyer malzemesi, kürlenebilir karisimin etrafina silindirik olarak sarilabilir.

Uçlar sonrasinda bükülebilir (bir sosis gibi) ve sonrasinda uçlari sabitlemek için kablo baglari ya da diger uygun sabitleme cihazlari kullanilir. Alternatif olarak sarma, silindirik sekilde gerçeklestirilebilir ve degismeli uçlar, en az iki yönde son sargilara ayrica ilave silindirik sargilara tutturulur. Bariyer malzemesi, tek katmanli bir bariyer malzemesi olabilir ya da bariyer özelliklerini iyilestirmek için çok katmanli (örnegin 2, 3, 4 ya da 5 katmanli) olabilir. Bariyer malzemesi, yaklasik olarak dikdörtgensel kosut yüzlü bir sekil olusturmak üzere kürlenebilir malzeme etrafinda katlanabilir. Bazi durumlarda, bariyer malzemesinin sizdirmazligini saglamak için bir sizdirrnazlik malzemesi kullanilabilir. Bu, basinca dayanikli bir yapiskan, örnegin bir bütil mastik olabilir. Diger durumlarda bariyer malzemesinin sizdirmazligi, isiyla saglanabilir. Bariyer malzemesi, bir sizdirmazlik maddesi ile 4 kenarindan mühürlenmis bir alti yüzlü eivatali kutu seklinde olabilir ve bir üst ve alt diyaframa sahip olabilir. Diyafram, uygulanan basincin içerideki karisimi sikistirmasina izin verir. Diger bir seçenek, bir sizdirmazlik malzemesi ile mühürlenmis bir katlanmis polipropilen kutunun, örnegin bir tank astari olarak kaynak yapilmis ve tekrardan siyah bütil-mastik çift tarafli bantla mühürlenmis PVC filmin bir ya da daha fazla dis tabakasinin (örnegin 1, 2, 3, 4 ya da 5) bulundugu çift tarafli siyah bütil-mastik bant kullanilmasidir. PVC astarlar ve polipropilen kutu, sonrasinda artik mühürlemis olmayan alti tarafli eivatali kutuya yerlestirilebilir. Bir baska seçenekte kürlenebilir karisim, açik bir tepsiye yerlestirilebilir ve tepsinin üst kenarlarina sabitlenebilecek olan esnek bir zar ile mühürlenebilir. Bu seçenekte, bir ayirma ajani, istege bagli olarak tepsinin alt ve/veya yanlarinda kullanilabilir. Uygun ayirma ajanlari, ömegin silikon ayirma ajanlarini içerir. Alternatif olarak tepsi, yapiskan olmayan bir yüzeye, örnegin bir florokarbon polimer yüzeyine sahip olabilir. Sarma, tek katmanli bir sarma olabilir. Çok katmanli (örnegin 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ya da 10 katmanli bir sarma) olabilir. Uygun olarak, kürlenebilir karisim, bariyer malzemesinden imal edilmis bir torbaya yerlestirilebilir. Bu, daha sonra sizdirmaz hale getirilebilir, örnegin içinde sikistirildigi sivinin içeri sizmasini 02012-P-0001 önlemek için isiyla mühürlenir. Sizdirmazlik, bariyer malzemesinin içinde (yani torbanin içinde) mümkün oldugunca az gaz içerecek sekilde gerçeklestirilebilir.

Bazi durumlarda karisim, önce sarilabilir ve daha sonra bir torbaya kapatilabilir.

Sividaki basinç daha sonra karisima büyük oranda izostatik olarak aktarilacaktir.

Uygun bir bariyer malzemesi, basinç altinda karisimin boyutlarindaki degisiklikleri absorbe edecek ve basinci, çevreleyen sividan karisiina aktaracak sekilde esnek olmalidir. Siviya karsi büyük ölçüde geçirimsiz olmalidir. Kullanim esnasinda maruz kalinan kuvvetlere dayanmak için yeterince güçlü olabilir. Ayni zamanda, kürlenebilir karisimin kürlenmesi sirasinda sicakliga dayanacak kapasitede olmalidir (yani uygun bir yumusama ve/veya erime sicakligina sahip olmalidir). Uygun bariyer malzemeleri arasinda polimerik filmler, örnegin polietilen film, PVC film, lateks film, poliüretan film, EPDM kauçuk vs. bulunmaktadir. Çok katmanli bariyer malzemeleri durumunda, farkli katmanlar, ayni malzemeden olabilir ya da farkli olabilir. Sarma, uygulanan basinç altinda, en azindan kürlenebilir karisim kürlenmis kompoziti olusturmak üzere kürlenene kadar, sivinin hiçbir kisminin karisima nüfuz etmeyecegi (ya da göz ardi edilebilir miktarlarinin nüfuz edecegi) sekilde olmalidir. Bazi durumlarda bariyer malzemesi örnekleri, yaklasik 90°C°nin altinda basarisiz olabilir (örnegin, küçülebilir, kirilganlasabilir ve/veya bozulabilir). Bununla birlikte, karisim (ve bariyer malzemeleri) bu sicakliga ulastigi zaman, karisim önemli ölçüde kürlenecektir (ve basitçe son bir geçis fazindan geçecek, mukavemeti daha da arttirmak için etkili bir sekilde son kürlenme geçirecektir) ve dolayisiyla Siviya karsi geçirimsiz olacak, böylece sivinin bir miktar girmesi sorun teskil etmeyecektir. Sivi, sulu (örnegin su) olabilir ya da susuz (örnegin silikon sivisi, madeni yag VS.) olabilir ya da baska bir sivi türü olabilir. Sivi, yaklasik 0,5 ila akismazliga sahip olabilir. Bazi uygulamalarda sarilan kürlenebilir karisim, bir sividan ziyade bir gaz vasitasiyla sikistirilabilir. Bu durumda, bariyer 02012-P-0001 malzemesinin, gaza karsi büyük ölçüde geçirimsiz olmasi gerekir. Bazi durumlarda, bariyer malzemesinin, çevreleyici siviya karsi tamamen geçirimsiz olmadigi ve bazi sivilarin burada bulunan karisima sizabilecegi belirtilmelidir.

Kürlenebilen karisima uygulanan basinç, kullanim esnasinda dayanmasi için tasarlanana yaklasik olarak esit ya da bundan daha az olabilir. Tasarlanan kullanim basincinin yaklasik % 55i ila yaklasik % 100,1'1 kadar ya da tasarlanan 100”u kadar olabilir. Özel uygulamalarda, tasarlanan kullanim basincinin yaklasik yaklasik 15”inin ya da bunlarin yaklasik % 5 ila lO°unun ya da 10 ila 15'inin, örnegin bunlarin yaklasik % 5, 10 ya da 15,inin yirtilmasi için yeterli bir basinç olabilir. Küçük miktardaki parçalanan mikro küreler, elde edilen kürlenmis kompozite mukavemet saglamak için daha sonra bir dolgu olarak islev görebilir.

Basinç, en azindan yaklasik ”lik bir basinç olabilir, ancak bazi durumlarda bu degerin altindaki basinçlar etkili olabilir, örnegin düsük derinlik derecesine sahip kompozitler imal etmek için kullanilabilir. Bu gibi köpükler, daha yüksek basinçlarda kürlenenlerden daha düsük mukavemet ve/veya daha düsük yogunluga sahip olabilir. Basinç, en azindan yaklasik 7500, Basinç çok düsükse, gerekli olan bosluk bertaraf etme derecesine ulasilamayabilir, bu da yetersiz eziline (ya da sikistirilma) mukaveinete sahip olan kürlenmis bir kompozite yol açar. Basinç çok yüksek ise, parçacikli dolgu parçaciklarinin ezilebilir ya da kirilabilir olmasi durumunda, çok sayidaki mikro küreler ya da 02012-P-0001 diger parçacikli dolgu parçaciklari ezilebilir ya da parçalanabilir. Bu, istenenden daha yüksek bir yogunluga sahip olan kürlenmis kompozitin üretilmesine yol açabilir ve diger istenmeyen fiziksel özelliklere neden olabilir (yine de, kürlenmis kompozitin mukavemetini arttirabilir). Yaklasik 7000 kPa,lik bir basincin, bosluk boyutunda en az yaklasik 70 katlik bir azalinayla sonuçlanacagi ve bir bosluktaki gaz, kürlenebilir karisim içinde çözündügünde, bosluklarin buna göre kayda deger miktarda daha fazla azalabilecegi ve tamamen yok olabilecegi tahmin edilmektedir.

Bazi durumlarda, basinç, baslangiçta kürlenebilen karisiinin hizla kürlenmedigi Bu baslangiç sikistirma fazi, oda sicakligi civarinda olabilir. Yaklasik 15 ila önce karisimdaki gaz bosluklarini azaltmak ya da ortadan kaldirmak için zaman saglar. Kürlenebilir karisim, yukarida tanimlanan sicaklikta yaklasik 1 ila yaklasik ya da 20 saat boyunca sikistirilabilir. Bu süre, bir gecikme süresi olarak kabul edilebilir. Bazi durumlarda bu fazdaki sicaklik (gecikme süresi), 15°C,nin altinda, ila 15°C arasinda örnegin yaklasik 0, 5, 10 ya da 15°C olabilir. Kürlenebilir karisim, daha düsük sicaklikta daha yavas kürlenecegi ve bosluklarin azaltilmasi ya da ortadan kaldirilmasi (örnegin, emilmesi) için daha uzun bir süre saglanacagi için, daha düsük sicaklikta sikistirma, bir avantaj olabilir. Ek olarak, gazlar genellikle daha düsük sicakliklarda daha fazla çözünebildiginden, sikistirilmis bosluklardaki gazlarin çözünmesi, daha düsük sicakliklarda tesvik edilir ve bosluk hacminin daha fazla azaltilabilmesine olanak sunar.

Ilk düsük sicaklikta sikistirma fazinin ardindan, kürlenebilir karisimin kürlenmesi için sicaklik, bir kürlenme sicakligina arttirilabilir. Sicaklik, örnegin kürlenebilir 02012-P-0001 karisimin içine daldirildigi (tercihen yukarida açiklandigi gibi bir bariyer malzemesine sarilan) bir sivinin sicakliginin yükseltilmesiyle yükseltilebilir. olabilir. Yaklasik 40°C”nin üzerinde olabilir ya da yaklasik 50, 60 ya da 70°Cinin ya da 90°C olabilir. Yaklasik 90°C°lik ya da daha yüksek kürlenme sicakliklari, bazi durumlarda kullanilabilir, örnegin, yaklasik 170°C”ye kadar ya da yaklasik Kürlenebilir karisim, basinçta azalma olmaksizin, yani basinci yukarida açiklandigi gibi muhafaza ederken, kürlenme sicakligina yükseltilebilir ve burada muhafaza edilebilir. Bu nedenle, istege bagli olarak hava olmayan bir atmosfer altinda karistirmanin ve gerekirse müteakip olarak bir bariyer malzemesi içine sarmanin ardindan, basinç istenen basinca yükseltilir ve kürlenebilir karisim, kürlenmis kompozit olusturmak için kürlenene kadar sürdürülür. Bazi durumlarda basinç, yüksek sicaklikli kürlenme fazi öncesinde ya da sirasinda daha da arttirilabilir ya da biraz azaltilabilir, ancak istenen (yukarida açiklanan) aralikta muhafaza edilmelidir. Yaygin olarak, yüksek basinç, kürlenmis kompozitin kürlenmesiyle büyük ölçüde sabit tutulur. Kür sicakligi, kürlenebilir karisimin kürlenmesine yetecek süre boyunca korunabilir. En az yaklasik 2 saat ya da en az süresi, kürlenebilen koinpozitin bilesenlerinin (parçacikli dolgu, epoksi ön polimer ve kürlestirici ajan) dogasina ve oranlarina ve ayrica hizlandirici gibi diger bilesenlerin dogasina, varligina ya da yokluguna ve miktarina bagli olacaktir. Kür sicakligi, kürlenebilir karisimin kürlenme süresinin ya da çalisma kürleme sicakligi, çalisma süresi ya da kürlenme süresinin yaklasik 1, 2, 3, 4, 5, 6, 02012-P-0001 Belirli durumlarda, basinç giderme isleminden (yani ortam basincina geri dönülmesinden) önce ya da sonra bir son kürlenme gerçeklestirilebilir. Son kürlenme, kürleme için yukarida tanimlanan kosullar (sicaklik, süre) altinda gerçeklesebilir. Kürlenineyle ayni kosullarda ya da farkli kosullar altinda olabilir.

Yukarida tarif edildigi gibi, isitma, isitilmis bir sivi banyosu vasitasiyla olabilir.

Bu durumda, banyodaki sivinin, arzu edilen sicakligi koruyan bir sicaklik kontrolörü vasitasiyla banyoya yeniden döndün'ilmesi saglanabilir. Banyo sicakligini istenen kürlenme sicakligina yükseltmek için gerekli isitmanin saglanmasinin yani sira, bu, ayni zainanda, ekzotermik bir kürlenme reaksiyonunun bir sonucu olarak ortaya çikan fazla isinin giderilmesi amacina da hizmet edebilir, böylece kürlenme karisiminin asiri isinmasini önler. Ek olarak ya da alternatif olarak isitma, bir elektrikli isi teli ya da baska bir uygun yöntem vasitasiyla da gerçeklestirilebilir.

Kürlestirmeyi baslatmak için bir isitma adimi kullanilirsa, epoksi kompozit, basincin salinmasindan önce sogutulabilir. Sogutma, kürlenmis kompozitin, isitma için daldirildigi bir sividan çikarilmasiyla ya da daldirildigi sivinin sogutulmasiyla gerçeklestirilebilir. Bulusun bir parçasini olusturrnayan bir uygulamada, kürlenmis kompozit, basincin salinmasindan önce oda sicakligina kadar da 70°C”lik bir sicakliga sogutulabilir. Sondaki araliklar, daha büyük ürün numuneleri arasinda daha yaygindir, çünkü bu kadar büyük numuneleri sogutmak için gerek duyulan zaman önemli ölçüde daha uzundur. Özet olarak, bulusun bir kismini olusturrnayan bir uygulamada epoksi kompozitin imal edilmesi için uygun olan bir proses, asagidaki adimlari içermektedir. Asagida önerilen zamanlama, yaklasik 1-2 kg”lik kürlenmis epoksi kompozit imal etmek için uygundur, ancak daha büyük yiginlar için farkli (örnegin daha uzun) süreler 02012-P-0001 gerektirebilir ve daha büyük yiginlar, bir sekilde modifiye edilmis bir proses gerektirebil ir. bir epoksi ön polimer ve kürlestirici ajan, genellikle yaklasik 3-4 dakika boyunca hava içermeyen bir atmosfer altinda (örnegin hava içermeyen atmosferle dagitilirken) karistirilir; sonrasinda oyuk cam mikro küreler, birlesik ön polimer/kürlestirici ajana eklenir. Bu, iki ya da daha fazla farkli mikro küre kalitesinin eklenmesini içerebilir. Bu durumda, daha yüksek (en yüksek) mukavemet ya da daha yüksek (en yüksek) gerçek yogunluklu mikro küreler, ilk önce eklenebilir.

Elde edilen kürlenebilir karisim, sonrasinda homojen oluncaya kadar hava içermeyen atmosfer altinda yaklasik 5 dakika boyunca karistirilir. Bu ve önceki karistirma adimi için toplam süre, eklenme süreleri dahil olmak üzere yaklasik 10-15 dakika olabilir. kürlenebilir karisim, daha sonra bir polimer filme sarilir. Bu, bir kalibin film ile astarlanmasini, kürlenebilir karisimin astarli kaliba ilave edilmesini ve daha sonra sarrnanin tamamlanmasini içerebilir. Sarilmis karisim, daha sonra isiyla mühürlenebilen plastik bir filmden yapilmis bir torbaya yerlestirilerek, sonrasinda karisimi daha da korumak için isiyla mühürlenir. Torbadaki sarim ve sizdirmazlik, sarimin ya da mühürlü posetin içinde olabildigince az gaz (hava ya da hava içermeyen atmosfer) bulunacak sekilde gerçeklestirilmelidir. sarilmis karisim, sonrasinda bir sivi, örnegin su ya da düsük akismazlikli silikon sivisi içine batirilir ve istenilen basinca (yaklasik 7 ila yaklasik 15MPa) ulasilana kadar hidrostatik olarak sikistirilir. Bu basinç, ortam sicakligi civarinda ya da altinda (yaygin olarak yaklasik 10 ila yaklasik °C”de) yaklasik 6-8 saat boyunca muhafaza edilir. sonrasinda sicaklik, basinç muhafaza edilirken, istenen kürlesme sicakligina (genellikle yaklasik 50-90°C) yükseltilir. Sicakligi yükseltmek için geçen süre, yaklasik 4-6 saat olabilir. Karisimin kompozit olusturmak üzere kürlenmesi için yükseltilmis sicaklik ve basinç, sonrasinda yaklasik 6-8 saat 02012-P-0001 boyunca muhafaza edilir. Yaklasik 1-3 saat boyunca yaklasik l20°C°deki bir son kürlestirme adimi, istege baglidir. ° kürleninis kompozitin sonrasinda, yükseltilmis basinç muhafaza edilirken ortam sicakliginin yakinina (tipik olarak yaklasik 20-40°C) sogumasina olanak sunulur. ° kompozitin sicakligi, ortam sicakliginin yakinina döndügünde, basinç kaldirilabilir.

Epoksi kompozit, yukarida tarif edildigi gibi imal edildikten sonra istenen bir sekle sekillendirilebilir, örnegin kesilebilir, testereyle kesilebilir, makineyle islenebilir, degirrnende ögütülebilir, asindirilabilir, havanda dövülebilir, vs.

Bloklar, tuglalar, dösemeler ya da diger uygun sekillere sekillendirilebilir. Örnegin, bir derin deniz dalgiç araci için bir yapisal parça ya da bilesen olusturmak için uygun bir sekle sekillendirilebilir. Alternatif olarak, kürlenebilir karisim, kürlenmeden önce arzu edilen bir sekle kaliplanabilir, böylece istenen sekilde kürlenebilir kompozit parçalarini olusturmak için kürlenebilir.

Kullanimda, kompozitin bloklari ya da diger sekilleri, örnegin yapisal bir kiris insa edilmesi için birbirine yapistirilabilir. Yapistirici, bir epoksi yapistirici olabilir. Yüksek mukavemetli bir epoksi yapistirici olabilir. Dolgulu bir epoksi yapistirici olabilir. Mikro kürecik dolgulu bir epoksi yapistirici olabilir. Mikro küreler, polimerik, cam ya da seramik mikro küreler olabilir. Eger cam mikro küre dolgulu epoksi yapistirici kullanilirsa, epoksi ve/Veya mikro küreler, bu belgede diger yerlerde açiklandigi gibi olabilir. Epoksi ve/veya mikro küreler, birbirinden bagimsiz olarak, kompozit yapiminda kullanilan ile ayni olabilir ya da farkli olabilir. Kullanimda, kompozitin yapisal kabugu, bir kaplamaya ya da örtüye sahip olabilir. Bu, plastik bir kaplama ya da örtü olabilir. Bu, kumas bir kaplama ya da örtü olabilir. Bu, koiuyucu bir kaplama ya da örtü olabilir. Örnegin dolgulu (örnegin bor elyafi, Kevlar® elyaf ve/veya karbon elyaf dolgulu) bir polimerik kaplama ya da örtü içerebilir. Elyafli bir kumas kaplama ya da örtü içerebilir, örnegin bor elyafi, Kevlar® elyaflar ve/Veya karbon elyatlar ya da polyester ya da polipropilen bezler içerir. Kaplama ya da örtü, esnek bir film formunda olabilir. 02012-P-0001 Kaplama ya da örtü, epoksi kompozite lamine edilebilir. Kullanim esnasinda kolayca delamine olinayacak sekilde yeterince esnek olabilir. Kaplama ya da örtü, kompozite kullanimda karsilasilan yüksek basinçlardan saglam çikma hususunda yardimci olabilir. Mevcut bulusa göre bir kürlenmis epoksi kompozit, ya da tercihen asagidakilerden birinden daha büyük ya da esit olan sikistirma altindaki bir nihai gerilime (ya da eziline mukavemetine) sahiptir: edilen nihai stres, kompozit basarisiz oldugunda uygulanan stres ile ilgilidir.

Yaygin olarak bu, numunenin paramparça oldugu yikici bir hatadir. Kompozit, gerilme sergileyecek sekilde bir sikistirma modülüne sahip olabilir. 110 MPa'lik hidrostatik sikistirma basinci altinda yaklasik % 1,37ten küçük ya da esit olan bir 1,3'lük bir dogrusal bozulma sergileyebilir. Karsilastirma olarak, ticari kabarcikli köpükler, tipik olarak benzer kosullar altinda yaklasik % 1,4,1ük ya da daha yüksek bir sikistirma gerilimi (ya da dogrusal bozulma) sergiler. Parçacikli bir dolgu olarak (daha önce tarif edildigi gibi) uygun mikro kürelerin kullanilmasiyla, yukarida tarif edilen mukavemet ve modül degerleriyle yaklasik 0,8 g/ cc'den daha 0,75 ya da 0,8 g/ccllik bir yogunluk elde edilebilir. Epoksi kompozit, düsük su emilimine sahip olabilir. Yaklasik % 0,5 ag/ag'dan daha düsük ya da tercihen yaklasik % 0,1 ag/ag'dan daha düsük bir denge su einisine sahiptir. Bu, yaklasik 02012-P-0001 100 MPailik bir basinçta ya da tercihen yaklasik 110 MPa'lik bir basinçta ya da tercihen yaklasik 125 MPa,Iik bir basinçta ölçülür. Su emilimi, yaklasik % 0,4, da 0,5 ag/ag olabilir. Karsilastirildiginda, önceden bilinen kabarcikli köpükler, yaklasik 18000 psiide (yaklasik agirlikça yaklasik % 3ilük bir su emilimine sahiptir. Yukaridaki su emme degerleri, ortam sicakliginda, örnegin yaklasik 20 ya da 25°C°de ölçülür. Kürlenmis kompozit, yaklasik 20 MPa°dan daha büyük ya da yaklasik 25, 30, 35 ya da 40 MPa7dan daha büyük ya da gerilme mukavemetine sahip olabilir.

Kürlenmis kompozit, sikistirma altinda en az yaklasik 2GPa111k ya da en az 7, 7,5, 8 ya da 8,5GPa'lik bir modüle sahip olabilir. Yaklasik % 3”e kadar ya da olabilir.

Burada tarif edilen kompozitin önemli bir yönü, yüksek ezilme inukavemetinin (yani sikistirma mukavemetinin) düsük yogunlukla birlesimidir, bu da onu derin deniz yapisal uygulamalarina uygun hale getirmektedir. Bu kombinasyonla birlestirilebilecek diger özellikler arasinda yüksek çatlak direnci, düsük sikistirilabilirlik (yani yüksek sikistirma modülü), yüksek sertlik ve fiziksel Özelliklerin büyük bir kompozit blogu boyuncaki homojenligi sayilabilir. Bu ürünlerin elde edilmesini saglayan prosesin önemli yönleri sunlardir: ° uygun hammaddelerin, özellikle düsük yogunluklu dolgularin ve istege bagli olarak ikinci (yaygin olarak elyafli) bir dolgunun seçilmesi: hammaddenin özel kalitesi, kabul edilebilir özelliklerin elde edilmesinde önemli olabilir; 02012-P-0001 uygun bilesen oranlarinin kullanilmasi, böylece kürlenmemis karisim, bilesenlerin (özellikle dolgularin) ayrismasini önlemek için yeterli akismazliga sahip olur; ortam sicakliklarinda çok yavas kürlenme ve yüksek sicakliklarda nispeten hizli kürlenme saglayan bir ön polimer ve kürlestirme ajani kombinasyonu kullanilmasi. Bazi durumlarda bu, talep üzerine kürlenme gerçeklestirilmesini saglar. Büyük bloklarda karisim, yaklasik 50°C3de arttigi gözlemlenen çok yavas bir sicaklik artisi nedeniyle harici isitma olmaksizin kürlenebilir.

Bunun, camin yalitim özelliklerinden ya da sadece epoksi kütlesinden kaynaklanabilecegi düsünülmektedir. Daha küçük bloklar için, karisimdan kaybedilen isi, ekzotermin üstesinden gelebilir, böylece karisimin kürlenmesi için harici isitma gerekli olur, talep üzerine kürlenme saglanir; uygun bir hava içermeyen atmosfer altinda karistirma, böylece içeri giren tüm gaz kabarciklarinin/ ceplerin boyutu küçültülebilir ve/veya bunlar sikistirma altinda karisim içine emilebilir; kürlenebilen karisimin kürlenmenin çok yavas oldugu bir sicaklikta sikistirilmasi, bu sikistirma, kürlenmeden önce karisim içine gazlarin emilmesini saglamak için yeterli zaman boyunca sürmektedir; kürlemeyi hizlandirmak ve kürleme karisimi içindeki sicaklik gradyanlarini azaltmak için harici olarak isi uygulanmasi. Harici isi uygulamasi, ayni zamanda reçine için bir son kürleme saglar. Epoksi reçinesi, bu bulusu gerçeklestiren kisinin yüksek basinç altinda daha iyi yürütüldügünü düsündügü optimum HDT'ye (isi bozulma sicakligi) ulasmak için genellikle 80°C'de 8 saat gerektirir. Böylece, harici isi uygulamasi kürü tetikleyebilir/hizlandirabilir, sicaklik gradyanlarini azaltabilir ve kürlenme karisimi için bir son kürlenme döngüsü saglayabilir.

Bulusun kürlenmis kompoziti, özellikle parçacikli bir dolgu olarak oyuk mikro kürecikler ile imal edildiginde, derin deniz uygulamalarinda kullanim için uygun olabilir. Okyanusun en derin kismindaki (yaklasik 11000m5deki) çalisma basinçlarina dayanabilir. Bu derinlikteki çalisma basinçlarinda deniz suyundaki 02012-P-0001 hidrolize direnç gösterebilir. Deniz suyunda batmaz olabilir. Bir yüzdürme elemani olarak ve/Veya bu derinlikteki bir yapisal eleman olarak kullanim için uygun olabilir. Örnegin, okyanusun en derin kisminda kullanilacak olan bir dalgiç aracin dis yüzeyinde kullanim için uygun olabilir ve ayrica bu uygulamada batmazlik saglayabilir. Derin deniz petrol boru hatlari için bir kilif olarak kullanilmak üzere uygun olabilir. Derin deniz uygulamalari için uygun termal özelliklere ve/veya akustik özelliklere sahip olabilir. Kullanilacak oldugu uygulama için uygun olan yukaridaki özelliklerin herhangi bir kombinasyonuna sahip olabilir.

Sulu ortamlarda kullanim için, düsük su emiliini, bir fayda saglayabilir. Bulusun kompoziti, kullanim kosullari altinda (örnegin, 11000 m”lik su derinligine kadar) agirlik bazinda yaklasik % 0,5”ten daha az ya da yaklasik % 0,4, 0,3, 0,2 ya da da 0,5,lik bir su emme kapasitesine sahip olabilir. Deniz suyunda yaklasik llOOOmdik bir derinlikte basinç, yaklasik l6500psi'dir (yaklasik . Bu basinçlarda, bu belgede tarif edilen kürlenmis kompozitin su emisi, sifir ya da ihmal edilebilir olabilir. Yüksek seviyede partiküllü dolgu (potansiyel olarak su emici organik matristen nispeten küçük miktarlarda birakan) ile eslik edilen, kompozitin yüksek basinç altinda kürlendigi özel imalat prosesinin, bu mükemmel su emme özelligini sagladigi düsünülmektedir.

Mikro kürelerin, özellikle de cam mikro kürelerin, kürlenmis kompozit içindeki partiküllü bir dolgu olarak kullanilmasi, ayni zamanda, kompozitin isi yalitimini ve/veya akustik yalitim özelliklerini arttirmaya da hizmet edebilir, bu da belirli uygulamalarda faydali olabilir.

Belirli bir uygulamada, mevcut bulusun epoksi kompoziti, epoksi reçinesine sahip oyuk cam mikro küreler kullanilarak üretilir. Ancak, diger kabarcikli malzemelerin aksine, mevcut kompozit, 'isos' ya da esit mukavemetlidir (bir ön ek olarak iso, Yunanca esit anlamina gelen 'isos' kelimesinden gelmektedir). Önceki teknikten farkli olan özel bir üretim prosesinin uyarlanmasiyla esit (ya da 02012-P-0001 muntazam) özellikler elde edilir. Asagidakiler, bulusun epoksi kompozitini imal etmek için uygun olan bir proses için bir kilavuzdur: Oyuk cain mikro kürelerin epoksi reçineye paketlenmesi için yüksek bir yogunluk seçilir, böylece karisim plastik ya da kismi kati hale gelir. Normal olarak sivi içinde hareket edecek ve yüzeye çikacak olan hafif oyuk cam mikro küreler, bir plastik ya da yüksek akismazlikli karisiinda bu kadar hizli bir sekilde hareket edemezler.

Oyuk cam mikro küre ve epoksi reçine karisimi karistirilir ve yapay bir atmosfer altinda bir kaliba doldurulur. Argonlu % 5”lik bir COg atmosferi, her iki gazin da (ayri olarak ve/veya bir kaynak gazi olarak önceden karistirilmis halde) elde edilmesi kolay oldugu için uygundur. Ayni zamanda, her iki gaz da havadan daha agir oldugundan, basit bir ekipman, örnegin bir akis ölçer ve açik bir hortum kullanilarak, mikro küre/reçine karisimi üzerinde yapay bir atmosfer yaratilmasi kolaydir. Diger gazlarla ve/veya suni atmosfer(ler) içermek üzere özel karistirma ve paketleme bosluklarina sahip olan hava gazlarindan daha hafif olan diger gazlari içeren karisimlarla benzer sonuçlar elde edilmesi beklenir.

Paketlenmis karisim, daha sonra bir hava ve sivi geçirmez ambalaj içine kapatilir.

Birkaç 'yapisan' tipte film katmani, mühürlü plastik torbalar ya da özel esnek kalip astarlari içine sarma, basariyla kullanilmistir.

Simdi mühürlü olan karisim, bir basinçli kap içine yerlestirilir ve sivi ile basinçlandirilir. Su gibi tehlikeli olmayan, termal olarak iletken bir sivi uygundur, ancak diger sivilar da kullanilabilir. Basinç, oyuk cam mikro kürelerin HCP,si (hidrostatik ezilme basinci), paketleme yogunlugu, vs. gibi bir dizi faktöre bagli olarak seçilir. Ideal basinç, asiri paketlemeye neden olmadan istenmeyen zayif oyuk cam mikro küreleri yikacaktir, bu sekilde daha güçlü, oyuk cam mikro küreler, birbirleriyle fiziksel temas vasitasiyla ezilir, Epoksi reçinenin geciktirilmis kürlenmesi, (zaten kürlestirme ajaniyla karistirilmis halde olan) sivi epoksi reçinesi içine emilecek olan karisimda bulunan içe alinan gazin mümkün oldugunca büyük bir kismina izin verecek sekilde yüksek oranda 02012-P-0001 tercih edilir. Hidrostatik basinç, reçine sertlesmesi sirasinda ve basinçtan serbest birakilmasindan önce ortam sicakligina geri dönüsü de dahil olmak üzere, herhangi bir ilave son kürlenme döngüsü sirasinda korunur.

Yukaridaki prosesin, dogru paketleme yogunlugu, oyuk cam mikro küre tipi, epoksi reçine sistemi, yapay atmosfer gazlari, uygulanan hidrostatik basinç, kürlenme sicakligi ve kürlenme döngüsü sürelerinin seçilmesini de içeren çesitli özelliklerinin tümü, proses bakimindan önemlidir. Bu, en iyi sonuçlarla kabarcik meydana getiren daha isbirlikçi bir prosestir.

Bu bulusu gerçeklestiren kisi, COganin, epoksi reçinenin yüzey gerilimini degistirebilecegi ve/veya epoksi reçinenin sivida daha uzun kalmasini saglamak için bir geciktirici olarak islev görebilecegi savini ortaya koymaktadir. Bu etkilerin her ikisi de, jellesmeden ya da katilasmadan önce daha fazla gazin sivi epoksi reçinesine emilmesini saglar. Argon, COZ için bir seyreltici olarak islev görür, çünkü bu bulusu gerçeklestiren kisi, çok fazla COjnin, epoksi reçinesi üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olabilecegini ve sivi epoksi reçine içine havadan daha fazla emilebilecegini bulmustur. Önceki teknik proseslerinde, oyuk cam mikro küreler ve epoksi reçine, genellikle bir bulamaç halinde karistirilir, daha sonra kürlenmek üzere kaliplara dökülür.

Yüksek kaliteli köpükler, içe hava girislerini en aza indirmek için vakum kosullari altinda karistirilir ve karisima daha fazla hava girmesini önlemek için dikkatli bir sekilde dökülür. Hapsedilen ya da içe alinan hava, HCP'yi (hidrostatik ezilme basinci) ve sertligi (gerilme cinsinden ölçülür) azalttigindan dolayi arzu edilmez, ancak yüzdürme ve yalitimi arttirdigi için, karisimda bir miktar hava/ gaz bulunmasi geleneksel olarak kabul edilir.

Oyuk cam mikro küreler/epoksi reçine sisteminin, uygulama için potansiyel olarak uygun oldugu kabul edilmistir, ancak içeriklerin bir vakum altinda karistirrnasinin zor oldugu ve istenmedigi kabul edilmistir. Diger düsük yogunluklu ve oyuk dolgular düsünülmüs, ancak oyuk cam mikro küreler, diger tiplere kiyasla yogunluk oranlarina göre en yüksek kirilma mukavemetini sunmaktadir. Ayni zamanda, diger baglayici ajanlar da düsünülmüs olmakla 02012-P-0001 birlikte, epoksi reçine sistemleri, yogunluk oranlarina göre en iyi sikistirma mukavemetine sahip olmasiyla belirgin bir avantaja sahiptir ve su sizmasina karsi hemen hemen tamamen geçirimsizdir.

Vakum altinda karistirilma ihtiyacinin üstesinden gelmek için bu bulusu gerçeklestiren kisi, daha yüksek paketleme yogunluklarinda malzemelerin karistirilmasini ve daha sonra karisimin bir basinçli kap içinde izostatik olarak bastirilmasini ve basinçta sertlesinesinin beklenmesini içeren bir proses gelistirmistir. Her hangi bir hava boslugu, sikistirma (Boyle yasasi) vasitasiyla daha küçük hale getirileceginden ve sertlesmeden önce sivi epoksi reçinesi içine emilecegi için (Henry yasasi), bunun, büyük oranda hava içermeyen köpük (ya da en azindan düsük miktarda havaya sahip olan köpük) olusturacagi düsünülmüstür.

Bu baglainda "hava içermeyen", mikro kürecikler disindaki havaya atifta bulunmaktadir, çünkü açikça proses, mikro kürelere hapsedilmis olan havayi etkilemez. Bu bulusu gerçeklestiren kisi, sikistirilmis/emilmis herhangi bir havanin, kürlenmis kompozitin disina tazyik bosaltacagini ve problemlere yol açmayacagini düsünmüstür. Aslinda bunun gerçeklestigine dair dogrudan bir kanit yoktur, ancak hava bir endise yaratmamistir.

Tavsiye edilen son kürlenme döngülerini takiben ve farkli izostatik basinçlar kullanilarak epoksi reçinesi için farkli paketleme yogunluklari olan oyuk cam mikro küreler ile çok sayida kürleninis kompozit hazirlanmistir. Parçacik dolgusunun daha yüksek paketleme yogunluklarinin, daha muntazam bir köpük üretilmesini sagladigi bulunmustur, çünkü yüksek paketleme yogunlugu karisimlarinda, karisim, hamur kivamda karistirilirsa, oyuk cam mikro küreler hareket edemez. Bu muntazam yogunluk ve mukavemete sahip köpük elde edilmesinde önemli bir adimdir.

Baslangiçta üretilen köpükler (havaya karisan), bosluksuz gibi görünmekteydi, ancak büyük hava ceplerinin epoksi reçinesine emilmedigi ve köpük içinde hapsedilmis hale geldigi ortaya çikmistir. Bükme testleri, numunelerin, kürlenmis kompozitte basinç altinda olan bu patlayici sikismis hava ceplerin yakininda gerilmeyle kirildigini ortaya çikarmistir. Bosluklar, kahverengimsi bir leke 02012-P-0001 vasitasiyla ayirt edilebilir olmus, bu sekilde makineyle isleme sirasinda ortaya çikan herhangi bir açik kahverengi leke, (çiplak gözle anlasilamasa bile) süpheli bir bosluk olarak degerlendirilmistir. Her ne kadar HCP (hidrostatik ezilme basinci) testlerinin sonuçlari kabul edilebilir olsa da, arzu edilenden daha fazla bosluk oldugu görülmüstür. Bu köpüklerin gerilme altinda zayif` özelliklere sahip olduklari bulunmustur.

Sikistirilmis gaz bosluklari ile ilgili problemi çözmek için içerikler, havadan agir olan çesitli gazlar altinda karistirilmistir. Bunun elde edilmesi, gerekli olan tek ekipmanin, bir gaz kaynagi, bir akis ölçer ve bir kisa hortum olmasi nedeniyle, nispeten kolay olmustur. Gazin, akimlara ve ilave inuhafazaya maruz kalan karistirma kabinda kalmasi bekleniyordu. Hava içermeyen atmosferler altinda karistirilan karisimlar, daha sonra, 'hava ile karistirilmis' numunelere benzer sekilde bir basinç odasinda izostatik olarak sikistirilmistir.

Asagidaki etkiler, farkli gazlar kullanilarak gözlemlenmistir: ° C02 altinda karistirma, bosluksuz köpük saglamistir, ancak epoksi reçine sistemindeki kürlestirme ajanina gösterilen bir olumsuz reaksiyon fark edilmistir: bu gaz altinda karistirilan numuneler, iyi HCP muhafaza etmelerine ragmen beklenenden daha yogun olmustur; ° % 100 argon altinda karistirma, yine iyi HCP ile daha küçük kahverengi lekelerle tanimlanabilen daha küçük bosluklar saglamistir; ° hacmen % 5'i C02, % 2,5°i 02 ve geri kalani argon olan bir kaynak gazi test edilmistir. Bugüne kadarki sonuçlar, bosluk içermeyen köpük olmus ve yogunlukta önemli bir artis göstermemistir.

Yukaridaki çesitli gazlar altindaki karisimlardan, küçük konsantrasyonlardaki COfnin epoksi reçinesinin kürlenmesini geciktirebilecegi (büyük konsantrasyonlari için bu kadar fazla olmamaktadir) ve/veya daha fazla gazin sertlesmeden önce epoksi reçine içine emilmesini (ya da daha hizli gaz degisimini) saglamak için sivi epoksi yüzey gerilimini degistirebilecegi görülmektedir. Bu denemeler sirasinda, son kürlenme sicakliginin gecikmeli 02012-P-0001 olarak ayarlanmasinin da bosluklari azalttigi görülmüstür. Bunun, epoksi reçinesinin tam kürlenmesinden önce gazin emilmesi için daha fazla zaman saglayabilecegi düsünülmektedir.

Dolayisiyla mevcut bulus, içe alinan gazin daha sonra tamamen sertlesmek üzere izostatik basinç altinda yerlestirilen bir karisim içinde emilmesine yardimci olmak amaciyla bir epoksi reçinesinin özelliklerini ve/veya kürlenmesini degistirmek için bir gazin kullanilmasini içermektedir.

Sekil 1, daha önce tarif edildigi gibi mevcut bulusa göre uygun olan bir prosesi özetleinektedir.

Sekil 2, kompozitin hem kirilmis hem de parlatilmis bölümlerinin elektron mikrograflarini göstermektedir. Kirik kesitte (Sekil 2a), kirilma sirasinda mikro kürelerin çikarildigi bosluklar görülebilir.

Sekil 3, bu belgede tarif edilen prosesin yüksek basinç adimlari sirasindaki temsili bir sicaklik profilini gösterinektedir. Sicakliktaki ilk hafif yükselme, hafif bir kürlenme ekzotermine bagli olabilir, bununla birlikte, harici isitma mevcut olmadiginda, sicaklik 22-25°C civarinda büyük ölçüde sabit kalir. Yaklasik 6 saat sonra dis isitma baslatilir ve yaklasik 80°Cllik nihai sicakliga ulasmak için yaklasik 5-6 saat gerekir. Sicakliktaki dalgalanmalar, termostatin "avlanmasi" nedeniyle banyo sicakligindaki degisikliklere bagli olabilir ve/veya kürlenme ekzoteiminden kaynaklanan kararsizlik gibi baska nedenlere bagli olabilir.

Yaklasik 6 saatlik yüksek sicaklikta kürleme isleminden sonra, kompozit, yaklasik °C,ye sogumaya birakilir, bu da yaklasik 4 saat sürer. Bu noktada, kürlenmis kompozit, tazyik bosaltmak için hazirdir.

Oyuk cam mikro kürelerin seçilmesi Oyuk cam mikro küreler, herhangi bir uygun imalatçidan ticari olarak elde edilebilir. 3MTM tarafindan imal edilen mikro kürelerin, özellikle uygun oldugu bulunmustur. 3M, oyuk cam mikro küreler için 'cam kabarciklar' terimini kullanir.

Sekil 5, gerçek kabarcik yogunluguna karsi HCP (hidrostatik ezilme basinci) 02012-P-0001 gösteren mevcut 3M cam kabarciklarini çizen bir grafigi göstermektedir. Sekil 57ten, artan HCPinin artan yogunluk pahasina geldigi açikça görülmektedir - korelasyon, yaklasik 80 MPa'lik HCPlye kadar kabaca dogrusal görülmektedir, yine de yukarida, HCP`nin yogunlukta öneinli bir artis olmaksizin artmasinin inümkün oldugu görülmektedir. Derin deniz uygulamalari için ideal mikro küre, grafigin sag alt kisminda (düsük yogunluk/yüksek HCP) bulunacaktir, ancak bu ürünler su anda ticari olarak mevcut degildir. Asagidaki tablo, test edilen belirli inikro küre kalitelerinin taniinlanmasi ile birlikte Sekil 5”ten elde edilen verileri sunmaktadir.

Cam Kabarciklar (3M Tipi) HCP (MPa) Yogunluk (g/cc) HCP (PSI) 02012-P-0001 Sekil 5 ve yukaridaki tablodan, en verimli cam kabarciklarin, düsük basinç uygulamalari için K1, biraz daha yüksek basinç uygulamalari için XLD3000 ve XLD6000 ve asiri basinç uygulamalari için iM30K oldugu görülmektedir. iM30K, kabarcikli köpük imalatinda kullanilmak üzere özel olarak üretilmemis olsa da, yine de bu uygulamada kullanim için verimli olan bir cam kabarcigidir. 0,4 g/cc yogunluga ve yaklasik 12.000psi (yaklasik 83MPa) ezilme mukavemetine sahip olan bir cam kabarcik malzemesinin (muhtemelen özel olarak yapilmistir) uygun oldugu, Sekil 5°ten görülmektedir. Test için XLD6000, iM30K ve S42XHS cam kabarciklari seçilmistir.

Uygun bir epoksi reçine sistemi seçilmesi Asagidaki epoksi reçine tiplerinin düzgün numuneleri, yogunluk ve sikistirma mukavemeti açisindan test edilmistir; ° Kürlestirme ajani H103°e sahip olan KINET1X® R118 ATL Kompozitleri R] 18 epoksi ° Kürlestirme ajani H128,e sahip olan KINETIX® R246 ATL Kompozitleri R246 epoksi ° Kürlestirme ajani H341`e sahip olan KINETIX® R240 ATL Kompozitleri R240 epoksi ° Standart kürlestirrne ajani HT9002”ye sahip olan Epiglass® HT9000 Epiglass® HT9000 epoksi 02012-P-0001 ° Lindau kürlestirrne ajani Lindride® 6,ya sahip olan 862L6 Hexion Chemicals 0 Lindau kürlestinne ajani LS-81K°ya sahip olan 862LS-81K Hexion Chemicals Ep0n® 862 Sikistirma altinda gerilme-uzama egrileri, Sekil 4'te gösterilmektedir. Dolayisiyla Sekil 4, yüksek basinç altinda kürlenen çesitli epoksi reçinelerinin özelliklerini göstermektedir. Sekil 4a, malzemelerin, 80 MPa'nin üzerinde ve bir durumda 120 MPa'nin üzerinde bir sikistirma gerilimine dayanabildigini gösteren, sikistirma gerilme-uzama egrilerini göstermektedir. Sekil 4b, Sekil 4a°nin egrilerinden türetilmis modül degerlerini göstermektedir. Baslangiç modülü, yaklasik 3 ila 4GPa arasinda olmus, ancak uzama, yaklasik % 2'nin üzerinde oldugunda (yaklasik düsmüstür. Bu degerlerden ortaya çikmaktadir ki, bu malzemelerin makul ölçüde elastik oldugu bölge, en az yaklasik % 2 uzamaya kadardir. Sekil 40, Sekil 4a ve 4b°deki egrilere karsilik gelen Poisson oranini göstermektedir. Poisson oraninin yaklasik olarak dogrusal sekilde en az yaklasik % 4 kadar arttigi ve Poisson oraninin dogrusalliginin, azami gerilme oraninin azalinasiyla arttigi görülmektedir. Asagidaki yogunluklar ölçülmüstür: ° R1181,130g/cc ° R246 1,136 g/cc ° R24O 1,185 g/cc ° L285 1,172 g/CC ° 862L6 1,235 g/cc ° 862LS-81K 1,217 g/cc Numunelerin imal edilmesi Temsili bir proseste, epoksi reçinesinin ve kürlestirici ajanin tavsiye edilen orani, karisimda hacimce yaklasik % 66-67'lik bir mikro küre konsantrasyonu elde 02012-P-0001 etmek için cam mikro kürecikler ile karistirilmistir. Karistirma, homojen macun kivamli bir karisim elde etmek için yeterli zaman boyunca % 2 oksijen,% 5 karbondioksit ve % 93 argon içeren bir kaynak gazi akisi altinda gerçeklestirilmistir. Karisim, esnek plastik filme sarilmis ve oda sicakliginda siviya daldirilmistir. Karisimi basinçlandirmak için siviya yaklasik 1500 psiilik (yaklasik bir basinç uygulanmistir. Basinç, yaklasik 15 saat boyunca korunmus ve sonrasina sicaklik, (ayni basinç korunurken) yaklasik 80°C7ye yükseltilmistir. Bu sicaklik ve basinç, yaklasik 8 saat boyunca muhafaza edilmis, bunun ardindan elde edilen kürlenmis kompozit, basinç serbest birakilmadan önce oda sicakligi civarina kadar sogutulmustur.

Her ne kadar bir epoksi reçinenin artan sikistirma mukavemeti, kabarcikli köpügün HCPssini arttirabilse de, kabarcigin HCP,si epoksinin sikistirma mukavemetinin üzerindeyken, artmis epoksi reçine mukavemeti etkisi büyük degildir. Epoksi reçinesinin artan sikistirma mukavemetinin dezavantaji, genellikle artan epoksi reçine yogunlugu ile çakismasidir. Yukarida tarif edilen epoksi reçinelerin yogunluklari, 0,105 g/cc'den daha düsük olan bir aralikta yer alir. Test edilen reçinelerde, kabarcik batmazligi üzerindeki etki, yüksek cam kabarcik paketleme yogunluklarinda 21b/cuft (0,032 g/cc)”den daha büyük olabilir.

Sekil 6, farkli epoksi reçineleri olan çesitli paketleme yogunluklarinda farkli cam kabarcigi kaliteleri kullanilarak imal edilen kabarcikli köpük HCP ve yogunlugunu çizen bir grafigi göstermektedir. Bu sonuçlardan, cam kabarcik paketleme yogunlugu ve farkli epoksi reçinelerinin, kabarcikli köpük yogunlugunu ve HCP'yi degistinnedigi, ancak kabarcikli köpügün HCP“sini belirleyen seyin, esas olarak cam kabarcigin HCP'si oldugu görülmektedir.

Asagida görülen tablo, (mikro kürelerin orani, mikro küreciklerin dogasi ve epoksi reçine dogasi vasitasiyla) köpükleri tanimlayan Sekil 6 için olan verileri (HCP, yogunluk ve uzama(us)) göstermektedir. 02012-P-0001 Cam kabarcik %,si, kabarcik tipi ve HCP Yogunluk 114MPa”da epoksi reçine tipi (Mpa) (g/cc) ki % ps 02012-P-0001 Ana sonuçlar sunlari içerir: XLD6000 - XLD6000 cam kabarciklari ile imal edilen kabarcikli köpük, hedef yogunluklari karsilamistir. Köpükler, yaklasik 96 MPa ila 132 MPa arasinda degisen HCP ile imal edilmistir. Sinirli derinlik uygulamalari için oldukça verimli olsa da, bu HCP degerleri, çok derin deniz uygulamalari için gerekli olan derinlik gereksinimleri için olan FofSiyi karsilayamamistir.

° S42XHS - S42XHS cam kabarciklari ile imal edilen kabarcikli köpükler hedef yogunluklarini 0,024 g/cc'ye kadar karsilayamamistir. Bu, onlari ilan edilenden bile daha az verimli hale getirmistir. Bununla birlikte, 0,67 g/cc yogunlukta 151MPa HCP'li bir köpük örnegi imal edilmistir. Bu civardaki FofS kabul edilebilir iken, yogunlugu istenenden daha azdir. ° iM30K - iM30K cam kabarciklar ile imal edilen bir kabarcikli köpük numunesi, genis olarak kabul edilebilir bir yogunluga sahip olmustur. Ayrica, diger tüm karisimlar arasindan en yüksek paketleme yogunluguyla geride kalmistir. Son derece yüksek HCP”ye (206,8MPa) sahip olmasina ragmen, genel batmazlik uygulamasi için çok agirdir. Bununla birlikte, hafif ve istisnai mukavemetli malzeme gerektiren bir derin deniz tasitinin diger alanlarinda faydali olabilir.

Sekil @ya ve ilgili tabloya atifta bulunarak, XLD6000 ve iM30K arasindaki bir cam kabarcik kalitesinin tercih edilebilir oldugu görülmektedir. Bu iki ürün arasinda düz bir hat üzerinde yar alan, "hedef düsük", 0,35g/cc yogunlukta .000psi (68,9MPa),lik bir HCPlye sahip olan bir cam balon olacak iken, "hedef olan bir balon olacaktir. Bu gibi mikro küreler kullanilmasinin, sadece FotS'nin HCP üzerinde karsilanmasini saglamakla kalmadigi, ayni zamanda herhangi bir derinlik uygulamasi için hafif bir batmazlik malzemesinin imal edilebilecegi öngörülmüstür. Bu hedefler arasindaki tek bir kalite bile, kabarcikli köpük üreticilerinin yüksek mukavemetli, daha verimli köpükler isteyen müsteri ihtiyaçlarini karsilamasina olanak saglamak için bir bosluk doldurmaya yardimci olacaktir. 02012-P-0001 Sekil 7, hidrostatik basinç altinda S42XHS cam mikro küreler ile birlikte iM30K cam mikro küreler kullanilarak hazirlanan bir kompozitin davranisini göstermektedir. IM30K mikro küreler, daha yüksek mukavemet saglarken, S42XSH mikro küreler, düsük yogunluk saglar. Uzama ölçerler, numunenin üstüne ve altina eklenmistir. Egriler arasinda çok az fark oldugu görülebilir, bu da büyük ölçüde simetrik bir sikistirma performansini ve dolayisiyla büyük ölçüde homojen numuneyi gösterir. Sikistirma performansi, derin deniz uygulamalarinda kullanilacak malzemeler için tasarim gereksinimlerinin çok üzerinde, 160 MPa basinca kadar artan basinç ile uzamada dogrusal bir degisim göstermektedir.

Sekil 8, Sekil 7'de kullanilan numunenin sikistirma testlerini göstermektedir.

Dolayisiyla Sekil Sa, yaklasik llOMPa/% 2 uzamaya kadar yeterli performansa sahip olan, yaklasik 100 MPa/% 1,5 uzamaya kadar büyük ölçüde dogrusal bir davranis gösteren, sikistirma altindaki bir gerilme-uzama egrisini göstermektedir.

Sekil Sb modül performansini göstermektedir. Yaklasik % 2'ye kadar dahi modül, SGPa'nin üzerindedir ve yaklasik % 1'e kadar 7GPa'nin üzerinde kalir. Sekil 80, Poisson oraninin davranisini göstermektedir. Bu, neredeyse dogrusal olarak artar, ancak yaklasik % 27lik uzamada bile sadece yaklasik 0,4'tür.

Sekil 9, sikistirma basarisizligini takiben Sekil 8°de kullanilan gerçek kompozit numunesinin bir parçacigini göstermektedir. Numunenin görünür bosluklar sergilemedigi görülebilir. Daha önce belirtildigi gibi, kürlenmis kompozit içindeki bosluklar, numunenin basarisizligi için baslatma alanlari olarak islev görebilir ve bu da, daha düsük bir nihai sikistirma mukavemetine yol açar. bükme testi sonuçlarini göstermektedir. Sekil 1 1, kirilmadan sonraki bir numuneyi göstermekte, temiz bir kirik belirtmektedir. Numunenin yaklasik 24kN'ye kadar bir bükme kuvvetine dayanabilecegi görülebilir. Egriler dogrusaldir, bu da test araligi boyunca malzemenin bükme modunda elastik olarak davrandigini gösterir.

Sikisma gerilmelerinin (saga dogru asagi egimli olan egriler) gerilmedekilerle (saga dogru yukari egimli olanlara) benzer degerlere yakin olmasi, malzemenin 02012-P-0001 sikistirma ve gerilmede benzer sekilde davrandigini göstermesi bakimindan cesaret vericidir. Bu testte kullanilan numune, düsük basinç kullanilarak imal edilmistir ve daha yüksek basinç kullanilarak imal edilen diger numuneler, bükine modunda daha yüksek sonuçlar vermistir.

Kürlenmeden önce kürlenebilir karisiinin göçmesini test etmek için, % 10 iM30K epoksi karisimi ile içeren bir kürlenebilir karisim yigini, yaklasik 110 mm çapinda, 380 mm uzunlugunda silindirik bir sekle sokulmustur. Yassi bir tahtaya gözleme seklini almasi için (birkaç dakika içinde) 31,2Kg eklenmek zorunda kalinmistir. Göçme orani, bu dönemden sonra en az olmustur. Düzlestirilmis silindirin genisligi, yaklasik 85 mm azalmistir. Karisim üzerindeki düz tahtanin teinas alani, yaklasik 110 mm genisliginde x 390 mm uzunlugunda oval sekilde olmustur. Ayni zamanda 9,227kPa olan 0,306kN, kuvvetiyle, yaklasik 33.150mm2°lik bir alana sahip oldugu tahmin edilmistir.

Test protokolleri Yukarida tarif edilen deneylerde, asagidaki test protokolleri kullanilmistir: Basinç testi: Numune olarak 100 mm x 100 mm x 100 mm'lik bir numune kullanilmis ve dört yüzü ya da iki karsit yüzü üzerine merkezi olarak gerinim ölçerler yerlestirilmistir.

Bir histerez testi için, basinç, 0,dan 125 MPa°a çikarilmis ve geri indirilmis, bu döngü 5 kez tekrar edilmistir. Çikis hizi, 10 MPa/dakika olmustur. Döngüleri takiben, numune basarisizliga ugramistir. Ariza testi için, ariza baslangicindaki basinç kaydedi 1n1istir. 4 noktali bükülme testi: Aparat, Sekil 12'de gösterildigi gibi olmustur. Sekil 12'de gösterildigi gibi numunede merkezi olarak üç paralel 120°`lik çentik olusturulmustur. Kullanilan silindirler, 20 mm çapinda ve 75 mm uzunlugunda olmustur. Gerinim ölçerler 0°/90°, merkezi olarak 10 mm aralikla yerlestirilmis ve numunenin tabaninda 02012-P-0001 çiftlenmistir ya da alternatif olarak bir 0°/90°, merkezi olarak üst ve alt tarafa yerlestirilmistir. Numune basarisiz oluncaya kadar kuvvet yükseltilmistir.

Mevcut malzemelerin test edilmesi için 4-noktali bir bükme testinin tercih edilebilecegi düsünülmüstür. Yaygin olarak kullanilan 3 noktali bükülme testi, numunenin en zayif noktasinda kirilinaya yol açmak zorunda degildir. Bu nedenle, hatali numunenin bir zayiflik noktasinda kirilmasina izin verdigi için, 4 noktali bir bükme testi uyarlanmistir.

Uygulamalar Mevcut bulus, derin okyanus gibi çok yüksek basinç bölgelerinde yapisal bir bilesen olarak kullanilmak üzere gelistirilmistir. Bununla birlikte, bulusun epoksisinin uygulanabilecegi diger uygulamalar, yatlarda kaptan vinçleri olarak, hoparlör konilerinde, patlama korumasinda, silindirlerde ve pistonlarda uygulanmayi içerir. 02012-P-0001 Seçilen atmosferi dolgu, kürlenmemis epoksi reçine ve kürlestirme ajani üzerinden ve/veya içinden geçir Bilesenleri seçilen atmosfer altinda birlestir Seçilen atmosfer altinda karistirmaya devam et Karisimi sar Satilmis sarili karisimi istenen basinca sikistir Karisimi basinç altinda tutarken, kürlenmis epoksi kompozit olusturmak için sarilmis karisimi kürlenmesi amaciyla isit Epoksi kompoziti basinç altinda tutarken, kürlenmis epoksi kompoziti, istege bagli olarak ortam sicakligina sogut Basinci serbest birak ve sarmayi aç

Claims

ISTEMLER Parçacikli bir dolgu ihtiva eden ve 100MPasdan daha büyük ya da esit olan bir sikistirma altindaki nihai gerilime ve 0,7 g/cm3'ün altindaki bir yogunluga ve 100 MPa,lik bir basinçta ve 20°C ya da 25°C”1ik bir ortam sicakliginda ölçülen % 0,5 ag/ag°1n altinda bir denge su emilimine sahip olan bir kürlenmis epoksi kompozittir, burada % ag/ag, asagidaki formülde agirlik olarak yüzde artisina atifta bulunmaktadir: Yüzde su emilimi = [(islak agirlik - kuru agirlik) / kuru agirlik] x 100. Istem 1'in epoksi kompoziti olup, 110 MPa'lik hidrostatik sikistirma basinci altinda % 0,9”dan küçük ya da esit olan dogrusal bozulma sergiler. Istem 1 ya da istem 2`nin epoksi kompoziti olup, burada parçacikli dolgu, oyuk mikro kürelerdir. Istemler 1 ila 3'ten herhangi birinin epoksi kompoziti olup, burada parçacikli dolgu, kompozit içinde hacimce % 60 ya da daha fazla miktarda bulunur. Istemler 1 ila 4'ten herhangi birinin epoksi kompoziti olup, ayrica ikinci bir dolgu içerir. Istein 1'e göre bir epoksi kompozit imal etmek için bir proses olup, söz edilen proses, asagidakileri içerir: ° bir epoksi ön polimer, bir kürlestirme ajani ve bir parçacikli dolgunun, kürlenebilir bir karisim olusturmak üzere birlestirilmesi; ° karisimin, büyük oranda homojen hale getirilmesi için hava içermeyen bir atmosfer altinda çalkalanmasi, söz edilen atmosfer, kürlenebilir karisimda, ayni sicakliktaki kürlenebilir karisimdaki havanin çözünürlügünden daha yüksek olan bir çözünürlüge sahiptir; ° karisiindaki gaz ceplerinin azaltilmasi ya da ortadan kaldirilmasi için karisima basinç uygulanmasi ve ° kürlenebilir karisim. epoksi kompozit olusturmak için kürlenene kadar basincin korunmasi. Istem 6'nin prosesi olup, burada ön polimer ve kürlestirme ajani, kürlenebilir karisimin çalisma süresinin, 20°C'de en az 1 saat olacagi sekildedir. Istem 6 ya da istem 7`nin prosesi olup, burada basinç uygulama adimi, karisiinin havaya maruz kalmayacagi ve hava içermeyen atmosfere maruz kalmayacagi sekilde gerçeklestirilir. Istem 6 ila 8'den herhangi birinin prosesi olup, burada parçacikli dolgu, içi bos mikro kürelerdir. Istemler 6 ila 9'dan herhangi birinin prosesi olup, kürlenebilir karisimin isitilmasini, böylece epoksi kompozitin olusturulmasi için kürlenmenin baslatilmasini ya da hizlandirilmasini içerir. Istem 107un prosesi olup, burada isitma, karisima basinç uygulanmasinin baslamasindan sonraki, burada bir gecikme süresi olarak atifta bulunulan bir zamanda, istege bagli olarak söz konusu baslangiçtan en az 1 saat sonraki bir zamanda baslatilir. Istem 10 ya da istem 11,in prosesi olup, burada epoksi kompozit, basincin serbest birakilmasindan önce sogutulur. Istemler 1 ila 5'ten herhangi birine göre bir epoksi kompozitin, sikistirma altindaki bir yapisal bilesen olarak kullanilmasidir. Istem 13'e göre kullanilmasi olup, söz edilen kullanim, su altinda kullanilmak üzere olan bir cihaz içinde olmaktadir.