热固性复合材料和热塑性复合材料(热塑性碳纤维复合材料有哪些优势?)

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热固性复合材料和热塑性复合材料(热塑性碳纤维复合材料有哪些优势?)

  碳纤维是高性能纤维材料,在实际使用过程中多与树脂、金属、陶瓷等基体材料融合,其中树脂属于比较常用的基质材料。按照树脂基质的不同又可区分为热固性碳纤维复合材料和热塑性碳纤维复合材料,目前市面上以热固性碳纤维复合材料为主,随着对热塑性碳纤维复合材料研究的深入,目前在航空航天、医疗器械领域也有着不错的应用,那么热塑性碳纤维的优势有哪些?

  热固性碳纤维复合材料从上世纪发展至今,在一些领域已经取得比较成熟的应用,尤其是环氧树脂基质的居多。热固性碳纤维复合材料一次成型,与传统的热固性碳纤维复材相比,热塑性复合材料具有高韧性、高抗冲击和损伤容限、无限预浸料存储期、成型周期短、可回收利用、易修复等显著特征,具备环保、高效及高性能优势。

  热塑性碳纤维复合材料的力学性能相比于热固性碳纤维复合材料还具优势。热塑性的碳纤维复合材料密度在1.2g/cm³左右,比钢材要轻8倍左右,甚至比热固性碳纤维复合材料还要低1/3左右。这就表明热塑性碳纤维复合材料在比强度方面具有很大优势,能够承受更高的重量。

  传统热固性碳纤维的工作温度一般在150℃,随着应用领域的增多,对于碳纤维复合材料也提出了更高的要求,而热塑性碳纤维的工作温度比热固性碳纤维复合材料高出数倍。热塑性碳纤维材料在极端环境下,抗蠕变性更强,尺寸稳定性更高。由于基体材料的不同,热塑性碳纤维的耐摩擦性能更加优秀。

  目前碳纤维热塑性没有普遍推广的原因主要是因为成本和技术原因,随着研究人员不断地发掘,热塑性碳纤维复合材料也会得到更好的应用。

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