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連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料(CFRTP)具有強大力學性能

作者:青島海鐵 發(fā)布時間:2023-02-27 次瀏覽

連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料(CFRTP)所用的增強纖維一般有玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維及混雜纖維等,常用的增強形式根據纖維編織方式有單向纖維、方格布、斜紋布及多軸向布等。

連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料CFRTP所用的增強纖維一般有玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維及混雜纖維等,常用的增強形式根據纖維編織方式有單向纖維、方格布、斜紋布及多軸向布等。所用的基體材料大致分為通用級、工程級和高性能級,常用的樹脂有聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)等,樹脂在復合材料中起到在壓縮狀態(tài)下穩(wěn)固纖維,將纖維性能傳遞至層合板,吸收面外沖擊等作用。連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料的制備過程中,其關鍵的生產技術難點為熱塑性樹脂粘度控制所導致的樹脂浸漬增強纖維效果的優(yōu)劣。另一個決定連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料性能的關鍵因素是不同增強纖維與不同樹脂界面結合時,纖維表面活性劑的選擇,界面是樹脂基體與纖維之間應力傳遞的橋梁,界面結合的好壞直接影響著連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料(CFRTP的力學性能。

 

預浸帶.jpg

與常規(guī)的纖維增強熱固性復合材料相比,纖維增強熱塑性塑料的優(yōu)勢有:

1)輕質高強。熱塑性復合材料的密度(1.1~1.6g/cm3)僅為鋼材的1/5~1/7,比熱固性復合材料輕1/2~1/4,具有較高的比剛度和比強度。

2)無限的保質期。由于熱塑性樹脂不會通過化學反應固化,因此不必將其存儲在冰柜中。熱塑性樹脂常溫環(huán)境下已經開始進行物理“固化”,并根據需要使用加熱和加壓使其形成最終的形狀。有效的無限保質期是一個很大的優(yōu)勢,避免了材料壽命和存儲方面的問題。

3)廣泛的制造選擇。熱塑性復合材料可采用多種制造方法,包括模壓成型,拉擠成型,長絲纏繞和注塑成型。此外,由預浸熱塑性樹脂的增強纖維制成的預浸料也可用于按照熱固性熱壓罐加工制造零件。

4)加工時間短。所選擇的制造工藝直接關系加工時間的長短。在某些工藝中,生產中唯一的限制因素是材料的加熱和冷卻速度,而材料的固化時間較短。

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