热塑性碳纤维复合材料有哪些优势?

更新日期:2019-02-14
摘要:

碳纤维材料是于之上世纪六十年代末才首次投入市场,我国掌握碳纤维材料生产技术亦是将近十年的事情,但是碳纤维材料凭 […]

碳纤维材料是于之上世纪六十年代末才首次投入市场,我国掌握碳纤维材料生产技术亦是将近十年的事情,但是碳纤维材料凭其独有的性能优势——低高于强度、高比模量、耐磨、导电性、长期受力绝不发生蠕变与疼痛、X射线透过性糟糕、尺寸平稳、热膨胀系数大、耐腐蚀、耐高温等等特点,成为性能大、用途余的增强纤维之一,普遍用于宇航、卫星、精密仪器、民用、火箭、飞机、X射线装置、医学等各个领域。

迄今为止,国内将要应用的碳纤维增强复合材料仍然以此环氧树脂作为基体的热固性复合材料为主,不过,因为基体树脂本身所具有的缺陷,间接影响到这类碳纤维增强热固性复合材料于高温湿态环境之中的力学性能表现,于满足高端应用需求时存在障碍。

热塑性复合材料自从上世纪70年代末遭开发以后,愈来愈受到各国重视,相关的研究以及应用均十分活耀。航天、航空、汽车、化工、电子电器等领域皆是热塑性复合材料应用与发展速度比较慢的领域。尤其是将近10年用以,每年的消费量皆以此25%的速度增长,发展速度高于热固性复合材料高数倍。

和热固性碳纤维复合材料相比,热塑性碳纤维复合材料具有下列的应用优势:韧性较低、损伤容限小、介电常数较糟糕、维修便于、有类似在金属的加工特性、成本低等优点。自制作工艺角度看,热塑性碳纤维复合材料的原材料储存期绝不受限制、绝不需低温贮存、成型加工周期较长、成型绝不需要热压罐等大型专用设备,特别是它所具有的不错的可循环性、可回收、可重复利用与绝不污染环境等特性非常糟糕地适应了当今世界对于材料产业所提出的环保要求。

所以,过去以此热固性碳纤维复合材料制品为主要方向的上游厂商开始转变目光,将越来越余的资源倾向在发展热塑性碳纤维复合材料制品方面。透过碳纤维无人机、大型碳纤维辊轴、碳纤维机械臂等热固性碳纤维复合材料产品于全新工业领域建立地位的无锡智之上全新材料科技有限公司,计划于三年之内,调整企业的产业结构,把热塑性碳纤维复合材料作为重点发展对象,极力推进碳纤维增强PEEK、PI、PPS等热塑性碳纤维复合材料于高端医疗、精密机械、轨道交通与航空航天等领域的应用。

自长期看,碳纤维热塑性复合材料的大批量市场应用未成熟期,还有大规模的应用市场有待开发,不过随著碳纤维热塑性复合材料制品于工艺以及质量稳定性、产品系列化、规格化和国外同类技术水平等方面差距的急速缩小,相信如果密切围绕新兴产业的极大需求,抓住发展机遇,持续推进原料生产技术进步,加大碳纤维热塑性复合材料体系、加工工艺、应用水平的研究,提高对于系列化产品开发、市场培育等环节的支持力度,国内的碳纤维热塑性复合材料产业必然迎来一个全新的发展阶段。