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碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂基復(fù)合材料的特征及應(yīng)用

 碳纖復(fù)材 2020-12-03


 摘 要 

碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂基復(fù)合材料(CFRTP)是以碳纖維為增強(qiáng)體,熱塑性樹(shù)脂為基體制備得到的一種復(fù)合材料。與以往傳統(tǒng)的碳纖維增強(qiáng)熱固性樹(shù)脂復(fù)合材料(CFRP)相比,CFRTP具有一系列優(yōu)點(diǎn),如密度小、強(qiáng)度高、韌性高、成型周期短、可重復(fù)利用等。因此,近年來(lái)CFRTP在航空、體育、汽車等領(lǐng)域的應(yīng)用也日益增長(zhǎng)。本文主要介紹了日本東麗碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂基復(fù)合材料特性及應(yīng)用領(lǐng)域。

1 CFRTP主要特性


CFRTP具有高強(qiáng)度、高彈性、比重低等特性,而且具有優(yōu)異的導(dǎo)電性、電磁屏蔽性、耐磨性等特點(diǎn)。從下圖CFRTP與玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料GFRTP以及其他金屬材料對(duì)比,CFRTP的低比重優(yōu)勢(shì)一覽無(wú)余。

2 東麗CFRTP主要性能指標(biāo)


熱塑性樹(shù)脂基體種類較多,如PP、ABS、PC、PPS等,結(jié)合不同樹(shù)脂基體性能,通過(guò)使用東麗碳纖維對(duì)熱塑性樹(shù)脂基體增強(qiáng)后復(fù)合材料性能及主要應(yīng)用領(lǐng)域如下表所示。

CF/PP復(fù)合材料具有經(jīng)濟(jì)性和良好成型性,可用于汽車、機(jī)器等零部件;CF/ABS復(fù)合材料可用于電腦產(chǎn)品、摩托車整流罩、空調(diào)風(fēng)扇等領(lǐng)域;CF/PC復(fù)合材料具有高尺寸精度、耐沖擊等特性,因此可用于相機(jī)鏡筒、框體等部件。


CF/PA復(fù)合材料具有強(qiáng)韌性、耐腐蝕、耐磨損特點(diǎn),可以用于軸承、齒輪等結(jié)構(gòu)加工;CF/PPS具有高尺寸精度、耐熱性等主要用于電器電子部件、軸承等零部件。

3 東麗CFRTP具體應(yīng)用領(lǐng)域


用于熱塑性樹(shù)脂基增強(qiáng)時(shí),往往對(duì)于增強(qiáng)碳纖維的強(qiáng)度無(wú)特殊要求,因?yàn)榧词箹|麗T300標(biāo)準(zhǔn)模量級(jí)碳纖維用于熱塑性樹(shù)脂增強(qiáng)時(shí)即可滿足復(fù)合材料強(qiáng)度要求,為此東麗碳纖維也采用短切碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂基復(fù)合材料。

東麗CFRTP復(fù)合材料主要特征及用途如下所示,由于CFRTP具有成型周期短等優(yōu)勢(shì),因此一般主要用于汽車、軸承、空調(diào)等工業(yè)零部件的生產(chǎn)加工。


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