熱塑性碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料除了在密度低、比強(qiáng)度、比剛度、耐腐蝕、可設(shè)計(jì)性等方面與熱固性碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有同等優(yōu)勢(shì)外,更具有預(yù)浸料無(wú)限存儲(chǔ)期、生產(chǎn)效率高、廢料可再生利用等特殊優(yōu)勢(shì),更適合于現(xiàn)代化工業(yè)大生產(chǎn)的高要求。

       從1983年英國(guó)ICI公司首次開(kāi)發(fā)出高性能熱塑性纖維復(fù)合材料APC-2(即碳纖維增強(qiáng)聚醚醚酮復(fù)合材料)開(kāi)始,時(shí)至今日已有三十多年。雖然熱固性碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用種類和市場(chǎng)在不斷擴(kuò)大,但是國(guó)內(nèi)的熱塑性碳纖維復(fù)合材料發(fā)展卻過(guò)于遲緩,這不僅是因?yàn)槲覀儎倓偞蚱屏藝?guó)外對(duì)碳纖維生產(chǎn)技術(shù)的封鎖,普通的熱固性碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用仍處于起步階段,更因?yàn)闊崴苄蕴祭w維復(fù)合材料的預(yù)浸料生產(chǎn)技術(shù)和制造工藝要求都比較高,一般的碳纖維下游企業(yè)尚未有能力或者不敢貿(mào)然涉入。

      相對(duì)于熱塑性碳纖維復(fù)合材料,熱固性碳纖維復(fù)合材料因?yàn)榉e淀了一定的經(jīng)驗(yàn),并順應(yīng)需求衍生出一系列不同的復(fù)合材料體系。可以說(shuō),從預(yù)浸料供應(yīng)到生產(chǎn)設(shè)備,再到應(yīng)用市場(chǎng)都已經(jīng)相對(duì)成熟。而熱塑性碳纖維復(fù)合材料從生產(chǎn)設(shè)備到制造工藝都沒(méi)有現(xiàn)成的儲(chǔ)備可以利用,一切都要自己從頭摸索。

      雖然障礙重重,但是市場(chǎng)對(duì)熱塑性碳纖維復(fù)合材料的客觀需求促使國(guó)內(nèi)碳纖維下游企業(yè)放眼未來(lái),通過(guò)熱塑性碳纖維復(fù)合材料的開(kāi)發(fā)和利用開(kāi)辟出碳纖維應(yīng)用的新途徑。我們無(wú)錫智上新材料科技有限公司在多年的熱固性碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用基礎(chǔ)上,開(kāi)始向高性能熱塑性碳纖維復(fù)合材料勇敢地邁出了前進(jìn)的步伐。

      “國(guó)內(nèi)做熱塑復(fù)合材料的企業(yè)也有一些,但是多集中在PPS、尼龍等普通工程塑料方面,缺乏對(duì)高性能熱塑性樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)性利用,而我們專攻的是對(duì)PEEK、PI等高性能碳纖維熱塑性復(fù)合材料的應(yīng)用”,談到企業(yè)的最新產(chǎn)品定位,總經(jīng)理?xiàng)钫f(shuō),“當(dāng)前國(guó)內(nèi)對(duì)熱塑性碳纖維復(fù)合材料的需求都還是靠進(jìn)口來(lái)滿足,我們必須盡快掌握相關(guān)技術(shù),只有徹底打破對(duì)國(guó)外產(chǎn)品的依賴,碳纖維的價(jià)值才能真正為我們所利用”。

      新拐點(diǎn)的出現(xiàn)是因?yàn)闊峁绦蕴祭w維復(fù)合材料無(wú)論是性能方面還是成本和生產(chǎn)效率方面都不能完全滿足市場(chǎng)的需求。例如,工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件需要較高的損傷容限,環(huán)氧樹(shù)脂等熱固性樹(shù)脂基體的許用應(yīng)變值(GIC值)很低,要有效減輕結(jié)構(gòu)重量,充分發(fā)揮出復(fù)合材料的優(yōu)越性,許用應(yīng)變值必須得到大幅度提高。高性能的熱塑性樹(shù)脂如聚醚醚酮的GIC值約為環(huán)氧樹(shù)脂的十倍,而且熱塑性樹(shù)脂對(duì)碳纖維有更好的粘附性,本身的吸濕性更低,耐高溫性更好。因而,碳纖維增強(qiáng)的peek復(fù)合材料不僅被工業(yè)用作結(jié)構(gòu)材料,更被廣泛用于骨外科固定支架等醫(yī)療器械中。

      目前,熱塑性碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用市場(chǎng)主要在汽車、工業(yè)制造、電子電器、醫(yī)療器械等領(lǐng)域,對(duì)整個(gè)復(fù)合材料市場(chǎng)來(lái)說(shuō)占有份額還非常小,大規(guī)模應(yīng)用的局面尚未形成。但是從長(zhǎng)期的角度看,從熱固性到熱塑性標(biāo)志著國(guó)內(nèi)碳纖維應(yīng)用走上了新的高度。我們相信,隨著熱塑性碳纖維復(fù)合材料在成型工藝和應(yīng)用技術(shù)方面的不斷提升,市場(chǎng)對(duì)熱塑性碳纖維復(fù)合材料的需求將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)熱固性碳纖維復(fù)合材料。

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