介绍几个关于热塑性碳纤维复合材料的冷知识

来源：热固性树脂 【在线投稿】栏目：综合新闻时间：2021-07-07

1.热塑性碳纤维复合材料有哪些种类？

碳纤维热塑性复合材料是以碳纤维为增强原料，热塑性环氧树脂为基材的复合材料。从碳纤维增强方式来看，可分为长切碳纤维（LCF）增强热塑性复合材料、短切碳纤维（SCF）增强热塑性复合材料和连续碳纤维（CCF）增强热塑性复合材料.

长切碳纤维和短切碳纤维的关键是指碳纤维原料的使用长度。两者之间没有严格和固定的区别。它们通常在毫米到 3 厘米之间。比较常见的规格有6毫米、12毫米和12毫米。 20 毫米、30 毫米、50 毫米。长度越短，越容易在环氧树脂基材中均匀无限地铺展。然而，无论是短碳纤维还是长碳纤维增强热塑性复合材料，其物理性能都远不如连续碳纤维增强热塑性复合材料。

碳纤维热塑性复合材料还可以根据热塑性环氧树脂进行分类。常见的热塑性环氧树脂有很多，如PE、PP、PVC等，但碳纤维增强热塑性环氧树脂复合材料多用于航空航天、高精密机械设备等高要求的办公环境，因此，大量碳纤维热塑性复合材料选用聚醚醚酮（PEEK）、PPS、聚酰亚胺（PI）、甲基丙烯酸酰亚胺（PEEK）、PPS、聚酰亚胺（PI）、甲基丙烯酸酰亚胺（PAI）等高档热塑性环氧树脂以树脂为基材，按照“强结合”的方法完成对原料特性的优化控制。

2.热塑性碳纤维复合材料如何实现低成本和环保？

热塑性碳纤维复合材料适用于制造高端机械设备的零部件。具有优良的机械加工性能、吸塑成型机性能、冲压模具塑性变形和弯曲加工性能等，而且只需要原材料再做一次，在一定温度下，可以再次成型，兼顾从原材料本身的特性出发，具有可回收性和环保性的特点。

例如，日本帝人已经能够在生产过程和采购过程中根据独特的要求设计方案，将热塑性碳纤维复合材料冲压模具后的剩余材料切碎，加工成再制造材料用于制造业。它用于中小型产品或用于在碳纤维样品上注塑螺母和螺母。这种方法可以大大减少原材料的消耗，提高热塑性碳纤维复合材料的应用效率，降低整体成本，从而达到环保的目的。

另外，热塑性碳纤维复合材料与热固性塑料碳纤维复合材料相比。由于其独特的加工特性，可以减少成型周期系统的时间，在生产力方面进一步降低产品成本。

3.热塑性碳纤维复合材料只适用于注塑工艺？

从加工工艺上看，与注塑相比，自动化技术水平更高，原材料不接触外面，所以产品外观质量有保证，小黑点、残渣、颜色不均音等都不容易发生。问题是产品的物理性能、规格可靠性和精度都比较高。

现阶段，在使用碳纤维增强热塑性复合材料时，日本东丽等碳纤维巨头的关键选择是注塑工艺，这种方法适用于复杂零件的生产和批量生产。但必须注意的是，注塑成型过程中使用的热塑性碳纤维复合材料必须采用短切或粉状碳纤维增强方法。这种加工技术感觉不适合连续碳纤维增强热塑性复合材料。

与注塑机和设备相比，压缩成型机和模具的设计相对简单，产品成本更低。压缩成型机和设备也可用于热固性树脂和热塑性环氧树脂。诺恩复合材料在热塑性碳纤维制品成型层面充分借鉴了热固性塑料碳纤维零件的生产制造经验。采用压缩成型制造热塑性碳纤维复合材料零件对原材料的损伤较小，不易造成太大的损伤。用于批量生产时，注塑成型的相对价格更能满足市场需求。