隨著應(yīng)用市場的不斷擴(kuò)展，熱固性樹脂基碳纖維復(fù)合材料逐漸顯現(xiàn)出自身的局限性，其在耐磨、耐高溫等方面無法完全滿足高端應(yīng)用需求。在此情況下，熱塑性樹脂基碳纖維復(fù)合材料的地位逐漸上升，成為先進(jìn)復(fù)合材料的新興力量。近年來，國產(chǎn)碳纖維技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，熱塑性碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用技術(shù)也隨之得到了進(jìn)一步推動(dòng)。

在碳纖維下游企業(yè)中，無錫智上新材在連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸料方面的探索可以說是碳纖維熱塑性復(fù)合材料國產(chǎn)化之路的一個(gè)縮影，它生動(dòng)演示出熱塑性碳纖維應(yīng)用的三種趨勢：

一是從粉末碳纖維增強(qiáng)向連續(xù)碳纖維增強(qiáng)形式發(fā)展：

碳纖維熱塑性復(fù)合材料按增強(qiáng)纖維的形式可分為粉末碳纖維、短切碳纖維、單向連續(xù)碳纖維和織物碳纖維增強(qiáng)等不同種類。復(fù)合材料在遇到彎曲或剪切破壞時(shí)存在纖維從基體中拔出的過程，增強(qiáng)纖維越長，在拔出時(shí)吸收的外加載荷所提供的能量就越多，復(fù)合材料的整體強(qiáng)度就越高。因此，相比于粉末或短切碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料，連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料具有更好的性能優(yōu)勢。國內(nèi)應(yīng)用最多的注塑成型工藝采用的還是粉末或短切碳纖維增強(qiáng)的形式，制品的性能存在一定的局限性，當(dāng)使用連續(xù)碳纖維增強(qiáng)形式時(shí)，熱塑性碳纖維復(fù)合材料將迎來更寬闊的應(yīng)用空間。

不同的碳纖維增強(qiáng)形式

二是從低端熱塑性樹脂向中高端熱塑性樹脂基體發(fā)展：

熱塑性樹脂基體在熔融過程中表現(xiàn)出高黏度特征，這種高黏度樹脂基體通常是難以充分浸潤碳纖維材料的，而浸潤程度與預(yù)浸料的性能表現(xiàn)密切相關(guān)。為了進(jìn)一步提升浸潤度，無錫智上新材采用了復(fù)合材料改性技術(shù)，并對(duì)原有的展纖裝置和樹脂擠出設(shè)備進(jìn)行了改進(jìn)，在延展碳纖維原絲絲束寬度的同時(shí)，增加樹脂的持續(xù)擠出量，明顯改善了熱塑性樹脂對(duì)碳纖維的浸潤效果，有效保證了連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸料的性能。成功地將連續(xù)碳纖維熱塑性復(fù)合材料的樹脂基體從PPS、PA這類低端熱塑性樹脂向PI、PEEK這些中高端樹脂延伸。

連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料

三是從實(shí)驗(yàn)室手工制作向穩(wěn)定量產(chǎn)化發(fā)展：

從實(shí)驗(yàn)室小量實(shí)驗(yàn)成功到車間穩(wěn)定量產(chǎn)，這中間最為關(guān)鍵的是生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)與調(diào)整。連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸料能否實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定量產(chǎn)，不僅要看日均產(chǎn)量，更重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)是看預(yù)浸料的質(zhì)量是否穩(wěn)定，即看預(yù)浸料中樹脂含量是否可控且比例合適，看預(yù)浸料中碳纖維是否分布均勻且浸潤透徹，看預(yù)浸料是否表面光滑且尺寸精準(zhǔn)。為了兼具“質(zhì)”和“量”，無錫智上新材歷經(jīng)三載，經(jīng)過成百上千次調(diào)整，才達(dá)到了穩(wěn)定量產(chǎn)的最終目標(biāo)。目前量產(chǎn)化的連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶寬幅可以達(dá)到40-60cm。

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