碳纖維是一種高性能的增強(qiáng)材料。如果你想使用這種材料并發(fā)揮優(yōu)勢,你必須與基材復(fù)合使用。目前,樹脂材料和碳纖維復(fù)合材料是發(fā)揮材料性能的最佳選擇,但樹脂種類繁多,包括熱固定和熱塑性。熱塑性碳纖維復(fù)合材料與普通熱固性碳纖維有許多不同之處。讓我們介紹一下碳纖維新材料。
熱塑性碳纖維復(fù)合材料是一種復(fù)雜的材料體系,通過碳纖維、熱塑性樹脂和各種添加劑來調(diào)整材料的比例、碳纖維的鋪裝方法和數(shù)量。該材料在生產(chǎn)過程中具有多種形式、多規(guī)模、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜性能的特點(diǎn)。碳纖維熱塑性制備的各個(gè)環(huán)節(jié)都可以根據(jù)使用環(huán)境和使用要求進(jìn)行調(diào)整,以實(shí)現(xiàn)不同的物理和化學(xué)性能,同時(shí)滿足產(chǎn)品對機(jī)械和特殊能力的要求。
熱塑性碳纖維的密度相對較低,在減肥和輕量化方面具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢。同時(shí),強(qiáng)度和韌性相對較高,耐磨,耐疲勞,不易老化。用這種材料制作的產(chǎn)品在設(shè)計(jì)上有很大的空間,產(chǎn)品精度易于控制,生產(chǎn)效率快,熱固性成本低得多??捎糜谔娲p金屬、高成本塑料和熱固性碳纖維,在回收利用方面具有特殊優(yōu)勢。
熱塑性碳纖維分為三種類型:長纖維、短切割和連續(xù)纖維。這三種纖維形式制成的復(fù)合材料在材料性能和功能上存在很大差異,應(yīng)用環(huán)境和領(lǐng)域也存在很大差異。目前,熱塑性碳纖維在汽車行業(yè)的應(yīng)用趨勢和規(guī)模非常大,汽車性能的提高也非常明顯。
首先,碳纖維復(fù)合材料可以大大降低車身重量,使油耗更低,動(dòng)力更強(qiáng);車身重量使汽車重心更低、更穩(wěn)定,碳纖維強(qiáng)度吸收更強(qiáng)的碰撞能量,汽車更安全、更舒適;傳統(tǒng)金屬材料疲勞值低,熱塑性碳纖維性能優(yōu)勢;熱塑性碳纖維可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜形狀和集成形狀,對優(yōu)化汽車設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)具有重要意義。
隨著碳纖維制備技術(shù)、碳纖維表面處理技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,環(huán)氧樹脂/碳纖維復(fù)合材料的綜合性能還將會得到提高,并將極大地推動(dòng)環(huán)氧樹脂/碳纖維復(fù)合材料的發(fā)展,并有效地拓寬環(huán)氧樹脂/碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域。目前,國家已在戰(zhàn)略層面上加強(qiáng)了對碳纖維產(chǎn)業(yè)的重視和扶持,并構(gòu)建平臺,大力開展產(chǎn)學(xué)研合作模式以推動(dòng)上游生產(chǎn)工藝改良和下游制造與應(yīng)用。