碳纖維熱塑性復材應用技術的新進展
新型“增溶劑”助力碳纖維熱塑性復材在半導體等精密部件中應用
半導體、電子等精密部件領域對導電性能優異,且有高水平抗靜電性能的復合材料存在需求。過去使用馬來酸酐接枝聚丙烯(MAPP)作為促進碳纖維與樹脂混合的“增容劑”,但這種方法是通過碳纖維與樹脂之間點對點粘合的,存在界面粘合性能不足、影響導電性能等缺陷。
日本金澤工業大學與三榮興業公司合作開發出一種能促進碳纖維與樹脂混合的“增容劑”,這種iPP-PAA(等規聚丙烯聚丙烯酸共聚體)使用的增容劑能使碳纖維與樹脂通過面結合,從而提高其界面粘合性,對長度為0.1-50mm的短碳纖維也同樣適用。不僅保證了碳纖維復合材料的優異的導電性能和機械性能,還能提高熱塑性碳纖維復合材料的注射、擠壓等成型性,有利于推進熱塑性碳纖維復合材料在半導體等精密部件中的深入應用。
碳纖維應用技術
新型預浸料生產設備助力碳纖維熱塑性復材擴大市場應用規模
連續碳纖維增強熱塑性復合材料是以連續碳纖維為增強體、以熱塑性樹脂為基體的復合材料,其具有重量輕強度大、較好的沖擊損傷容限、可重復加工性及快速成型等性能優勢。近年來,強調節能的飛機和交通領域對這種高性能復合材料的市場需求不斷增長。但是,相比于短切及粉末碳纖維增強熱塑性復材來說,連續碳纖維增強熱塑性復材的制造技術卻面臨瓶頸,尤其是國內市場一直都是依靠高價進口,很難滿足實際應用需要。這是因為PEEK、PI、PEKK這類熱塑性樹脂的熔融粘度非常大,均勻浸漬碳纖維存在困難,如果不能使二者充分融合,復材的強度等性能就會受到顯著影響。
因此,擴大連續性碳纖維增強熱塑性復合材料的應用,先要解決熱塑性樹脂基體對碳纖維的完全浸漬問題。無錫智上新材研發團隊通過與預浸料生產設備廠家的合作,聯合開發出新型連續碳纖維增強熱塑性單向預浸料設備,經過優化的設備有效提升了熱塑性樹脂對碳纖維的浸潤程度,其生產的連續碳纖維增強PP、PEEK等復合材料的性能指標達到了國際先進技術水平,將對擴大市場應用規模發揮出直接效應。
碳纖維單向預浸帶
新型連接方式助力碳纖維熱塑性復材提升輕量化應用效果
與傳統的熱固性碳纖維復合材料相比,熱塑性碳纖維復材的連接方式更加多樣,這為該材料的深入應用帶來更多的潛在價值。飛機結構供應商凱旋集團近開發出一種熱塑性升降舵,該升降舵結構次采用了單向碳纖維增強熱塑性復合材料制成。而灣流(Gulfstream)公司的G650公務機已采用了GKN??松a的感應焊接熱塑性升降舵,方向舵和地板,新的旗艦機型G700也將采用同樣的結構。
通過感應焊接裝配而成的熱塑性碳纖維復合材料結構部件能大量減少鉆孔工序和緊固件的使用,與傳統的熱固性碳纖維復合材料相比,能降低10%-15%的重量,成本至少能降低20%,重量降低10%,這對于輕量化要求較高的航空行業來說意義重大。










































