熱塑應(yīng)用在碳纖維行業(yè)的應(yīng)用步驟
連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料是以連續(xù)碳纖維為增強(qiáng)體、以熱塑性樹脂為基體的復(fù)合材料,其具有重量輕強(qiáng)度大、較好的沖擊損傷容限、可重復(fù)加工性及快速成型等性能優(yōu)勢。近年來,強(qiáng)調(diào)節(jié)能的飛機(jī)和交通領(lǐng)域?qū)@種高性能復(fù)合材料的市場需求不斷增長。但是,相比于短切及粉末碳纖維增強(qiáng)熱塑性碳纖維板材復(fù)材來說,連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)材的制造技術(shù)卻面臨瓶頸,
尤其是國內(nèi)市場一直都是依靠高價(jià)進(jìn)口,很難滿足實(shí)際應(yīng)用需要。這是因碳纖維棒為PEEK、PI、PEKK這類熱塑性樹脂的熔融粘度非常大,均勻浸漬碳纖維存在困難,如果不能使二者充分融合,復(fù)材的強(qiáng)度等性能就會受到顯著影響。
因此,擴(kuò)大連續(xù)性碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的應(yīng)用,首先要解決熱塑性樹脂基體對碳纖維的完全浸漬問題。無錫智上新材研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過與預(yù)浸料生產(chǎn)設(shè)備廠家的合作,聯(lián)合開發(fā)出新型連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性單向預(yù)浸料設(shè)備,經(jīng)過優(yōu)化的設(shè)備有效提升了熱塑性樹脂對碳纖維的浸潤程度,其生產(chǎn)的連續(xù)碳纖維增強(qiáng)PP、PEEK等復(fù)合材料的性能指標(biāo)達(dá)到了國際先進(jìn)技術(shù)水平,將對擴(kuò)大市場應(yīng)用規(guī)模發(fā)揮出直接效應(yīng)。日本金澤工業(yè)大學(xué)與三榮興業(yè)公司合作開發(fā)出一種能促進(jìn)碳纖維與樹脂混合的“增容劑”,這種iPP-PAA(等規(guī)聚丙烯聚丙烯酸共聚體)使用的增容劑能使碳纖維與樹脂通過面結(jié)合,
從而提高其界面粘合性,對長度為0.1-50mm的短碳纖維也同樣適用。不僅保證了碳纖維板材復(fù)合材料和碳纖維棒的優(yōu)異的導(dǎo)電性能和機(jī)械性能,還能提高熱塑性碳纖維復(fù)合材料的注射、擠壓等成型性,有利于推進(jìn)熱塑性碳纖維復(fù)合材料在半導(dǎo)體等精密部件中的深入應(yīng)用。
因此,擴(kuò)大連續(xù)性碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的應(yīng)用,首先要解決熱塑性樹脂基體對碳纖維的完全浸漬問題。無錫智上新材研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過與預(yù)浸料生產(chǎn)設(shè)備廠家的合作,聯(lián)合開發(fā)出新型連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性單向預(yù)浸料設(shè)備,經(jīng)過優(yōu)化的設(shè)備有效提升了熱塑性樹脂對碳纖維的浸潤程度,其生產(chǎn)的連續(xù)碳纖維增強(qiáng)PP、PEEK等復(fù)合材料的性能指標(biāo)達(dá)到了國際先進(jìn)技術(shù)水平,將對擴(kuò)大市場應(yīng)用規(guī)模發(fā)揮出直接效應(yīng)。
纖維板密度很低,同體積的情況下要比鋼結(jié)構(gòu)的材料重量輕四分之三,強(qiáng)度卻能高出四倍左右,重量輕、強(qiáng)度高是碳纖維板材最明顯的優(yōu)勢,另外化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,耐高溫,耐腐蝕,生物相容性好,耐磨損等讓碳纖維板有著廣闊的應(yīng)用方向。
碳纖維承載能力強(qiáng),彎曲剛度大,特點(diǎn)是比較硬,碳纖維板比較堅(jiān)固難摧毀,用在外部保護(hù)殼上非常合適。無人機(jī)骨架一般都采用碳纖板加工,主要是因?yàn)槠鋸?qiáng)度和重量優(yōu)勢。碳纖維棒這一點(diǎn)與之類似。