热塑性碳纤维复合材料是当下全球都在竞相研究的一项新型材料,是热固性碳纤维复合材料的升级款。不过热塑性碳纤维的研究并不顺利,因为热塑性树脂与碳纤维丝束的融合难度很高,在生产工艺上面对的困难太多。这种高深的技术咱们不用了解,先了解一下热塑性碳纤维复合材料的2个基本常识吧。
 
热塑性碳纤维复合材料的2点基本常识
 
    热塑性碳纤维复合材料的基本分类
 
    对热塑性碳纤维复合材料的分类,可以从碳纤维丝束和热塑性树脂这2个角度出发。其中碳纤维丝束有品级之分,包含强度(T)和模量(M)2个分支,高强度和高模量碳纤维的应用方向有所区别。T300、T700、T800、T1000、T1100,数字越大,强度越大,同样M30、M40、M50、M60,数字越大,模量也就越大。
 
    另外碳纤维丝束还有形态之分,包括长切碳纤维(LCF)、短切碳纤维(SCF)和连续碳纤维(CCF)。其中长切和短切的区别,就是碳纤维丝束自身的长度,长切和短切碳纤维丝束的长度范围一般在3mm~3cm之间,而连续碳纤维就是碳纤维丝束不间断,贯穿整个复合材料。在性能延续性上,连续碳纤维>长切碳纤维>短切碳纤维,连续碳纤维远远强于长切和短切碳纤维。
 
热塑性碳纤维复合材料的2点基本常识
 
    热塑性碳纤维复合材料加工不局限于注塑工艺
 
    注塑工艺和模压工艺是碳纤维复合材料加工的2种不同方式,其中注塑成型的如3D打印,而模压成型是目前热固性碳纤维制品的主要加工方式,两者各有优势和劣势。在热塑性碳纤维复合材料的制品加工方面,注塑工艺并不是唯一。
 
    从加工工艺视角说,注塑工艺与模压成型对比,自动化技术水平高些,原材料不与外部触碰,因而商品外型品质有确保,不容易发生小黑点、残渣、色调不均匀等难题,商品的物理性能、规格可靠性及精密度相对性高些一点。
 
    不过注塑工艺需要完成的生产流水线,需要大量的零部件组装,而且调试难度比较高,是大批量加工优先选择的方式。对于小批量或单个碳纤维产品的加工,模压工艺更容易完成。
 
    还有一个重要的因素,是注塑工艺只能采用短切或粉末状的热塑性碳纤维复合材料,而模压工艺可以使用连续碳纤维,模压工艺生产出来的热塑性碳纤维制品的性能上限更高,像航空航天这种高端领域,多采用模压工艺。
 
    热塑性碳纤维复合材料的发展并不算顺利,现阶段并不能替代热固性碳纤维复合材料,随着时间的推移和研究的深入,未来这种局面可能会被改变。
 
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