PN-3M Phthalonitril-Carbonfaser-Harz – Hochtemperatur-Einteiliges System
PN-3M ist ein einkomponentiges Phthalonitril-Carbonfaser-verstärktes Harz mit höherer Glasübergangstemperatur und hervorragender thermischer Stabilität, speziell entwickelt für Vakuuminfusion und RTM-Technologien. Die Vorhärtung bei 180 °C ermöglicht das Entformen der Bauteile nach dem Abkühlen. Die Nachhärtung liefert eine Glasübergangstemperatur von über 450 °C. Zudem ist PN-3M nicht brennbar. Es eignet sich für Hochtemperatur-Werkzeuge bis 450 °C. Die wichtigsten Merkmale und Eigenschaften:
- Einkomponentiges Harzsystem
- Epoxy-ähnliche Verarbeitbarkeit
- Nicht brennbar
- Zersetzungstemperatur 520 °C
- Geringe Feuchtesättigung
- Niedrige Erweichungstemperatur 80 °C
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Norm / Kommentar |
|---|---|---|---|
| Druckmodul | 23,0 °C | 64 MPa | ASTM D695 |
| Druckfestigkeit | 23,0 °C | 623 MPa | ASTM D6641 |
| Elastizitätsmodul | 23,0 °C | 69 GPa | ASTM D3039 |
| Schermodul, G₁₂ | 23,0 °C | 5,7 GPa | ASTM D5379 |
| Scherfestigkeit, τ₁₂ | 300,0 °C | 75 MPa | |
| Scherfestigkeit, τ₁₂ | 350,0 °C | 69 MPa | |
| Scherfestigkeit, τ₁₂ | 400,0 °C | 68 MPa | |
| Scherfestigkeit, τ₁₃ | 25,0 °C | 36 MPa | ASTM D2344 |
| Scherfestigkeit, τ₁₃ | 300,0 °C | 43 MPa | ASTM D2344 |
| Scherfestigkeit, τ₁₃ | 350,0 °C | 41 MPa | ASTM D2344 |
| Scherfestigkeit, τ₁₃ | 400,0 °C | 38 MPa | ASTM D2344 |
| Scherfestigkeit, τ₁₃ | 450,0 °C | 33 MPa | ASTM D2344 |
| Zugfestigkeit | 23,0 °C | 717 MPa | ASTM D3039 |
Technologische Eigenschaften
| Eigenschaft | Details |
|---|---|
| Anwendungsbereiche | Strukturen mit hoher Hitzebeständigkeit; Bauteile, die nicht brennbar sein müssen; Motorenkomponenten und andere Spezialanwendungen; Hochtemperatur-Werkzeuge für Thermoplaste |
| Verarbeitungsgeschichte | Testmuster wurden durch Vakuuminfusion auf Basis von PN-3M-Harz und Carbon-Gewebe 22502 (Köper 2x2, 200 g/m², HTA40-3K, 3,95 GPa) hergestellt. |
| Verarbeitungsmethoden | Vakuumbeutel aufbauen, Dichtheitstest durchführen (Druckabfall ≤ 1 mbar/min). Restdruck ≤ 10 mbar. Zweiten Vakuumbeutel mit Airweave-Material zwischen den Folienlagen aufbauen, erneut Dichtheitstest. 30–40 Min bei 150–160 °C und ≤ 10 mbar entgasen, dabei Harz intensiv rühren. Werkzeug auf 150–170 °C vorheizen. Bei 160 °C Harztemperatur Infusion starten. Nach vollständiger Imprägnierung Harzeinläufe schließen, Innenteil weiterhin ≥ 30 min evakuieren. Dann Innenteil-Ausläufe schließen. Außenbeutel bis Ende der Aushärtung unter Vakuum halten. Aufheizen mit 2 °C/min auf 180 °C, 6 Stunden halten. Vor Entformung Form auf ≤ 60 °C abkühlen (max. 5 °C/min). Nachhärtung ohne Werkzeug möglich: Auf 180 °C (2 °C/min), dann auf 375 °C (5–10 °C/min), 8 Stunden bei 375 °C halten. Abkühlen auf 60 °C (< 5 °C/min). Absolutdrucksensoren für Vakuummessung empfohlen. |
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