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        碳纖維熱塑性和熱固性復合材料區別在哪里?

        日期:2021-05-22 16:30閱讀次數:

          碳纖維復合材料擁有優異的力學性能從而在原材料行業大放異彩,成功的在復合材料這里占據了絕對的地位,碳纖維復合材料其實是由碳纖維絲束跟樹脂結合的新型復合材料,那因為樹脂的不同也就有了熱塑性碳纖維復合材料和熱固性碳纖維復合材料的兩大分類,現階段使用的比較多的就是熱固性碳纖維,熱塑性碳纖維國內的研發還處于初期階段,那這兩種因為樹脂不同的碳纖維復合材料區別在哪里呢?本文來給大家說說。

        碳纖維絲束
        (碳纖維絲束)

          先來認識一下碳纖維復合材料,碳纖維復合材料的增強體是一根根碳纖維絲束,每一根碳纖維絲束只有頭發絲的三分之一大小,那這么多的碳纖維絲,存在各向異性,作為一個整體的,如果不固定到一起的話,就會出現斷裂分層的情況,這個時候就通過樹脂來使得每一根絲束都很好的結合在一起。制作而成的碳纖維復合材料具有高比強度比模量的優勢,跟很多金屬材料相對比,都要有更好的性能表現,成為輕量化需求的重要材料,那隨著不斷的發展下,發現碳纖維復合材料的輕量化是很多行業需要的,但是在一些特殊功能性上面還不足,比如耐磨性、耐熱性,這個時候就發現原來是樹脂的問題,也就有了熱塑性碳纖維復合材料的研發。

          熱固性碳纖維復合材料中主要是以環氧樹脂為主,是一種具有環氧集團的低聚合物,成型后成為三維網狀結構的固體,那跟碳纖維絲束結合以后,就能非常好的連接每一根碳纖維絲束成為一個整體,在化學結構上面有活性環氧基、羥基和醚基等,具有強的粘接力,能夠很好的把碳纖維牢固的粘接在一起,這樣能夠在成型后,不發生斷層的情況。

          那熱固性碳纖維的耐高溫會受到環氧樹脂的影響,正常的耐高溫只能是在160攝氏度左右。但是具有非常好的耐腐蝕性能,確定就是耐摩擦性能差。

          熱塑性碳纖維復合材料中是把環氧樹脂換成熱塑性樹脂,常見的有PA/PPS/PEEK等,因為樹脂不一樣,所以生產出來的熱塑性碳纖維具有可回收利用的性能優勢,并且在一些特殊地方的性能表現更好,比如環氧樹脂植入人體會有排異,但是采用PEEK基體的熱塑性碳纖維制作的制品有很好的生物相容性,包括耐高溫性也更好。

          那兩者的區別其實就是樹脂的不同,使得獲得的碳纖維復合材料的性能不同,不能說誰好誰不好,更多的是看應用的行業領域需要的性能表現,再就是可回收利用的上面,那現階段熱塑性碳纖維更多的還是以高性能的航空航天中應用比較多,我們常見的碳纖維制品還是以熱固性碳纖維復合材料為主,這其實是跟熱塑性碳纖維的技術還在研發以及費用很貴有很大關系。推薦閱讀:碳纖維表面如何拋光

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