碳纤维热塑性复合材料
热塑性复合材料的加工技术现状应用及发展趋势
热塑性复合材料的加工技术现状应用及发展趋势热塑性复合材料是指由热塑性树脂基体和增强材料（如玻璃纤维、碳纤维等）组成的材料。
它具有良好的机械性能、化学稳定性和耐磨性，广泛应用于航空航天、汽车、电子、建筑等领域。
随着科学技术的发展，热塑性复合材料的加工技术也不断推进，应用范围也在不断扩大。
在热塑性复合材料的加工技术方面，目前主要有预浸法、树脂浸渍法和树脂缠绕法等。
预浸法是将热塑性树脂浸渍到增强材料中，形成预浸料，然后通过压塑和热固化等工艺进行成型。
这种加工技术具有成型周期短、生产效率高、成本低等优点，适用于大批量生产。
但是预浸法的工艺控制要求较高，需要保持一定的工艺温度和压力，以确保产品的质量。
树脂浸渍法是将增强材料浸渍到热塑性树脂中，形成蜂巢结构后加热熔融，然后采用压塑成型。
这种加工技术具有成型性能好、质量稳定等优点，适用于复杂产品的生产。
但是树脂浸渍法需要较长的热固化时间，加工周期较长。
树脂缠绕法是将热塑性树脂涂覆在纤维上，通过控制缠绕角度和缠绕层数，形成复杂的形状。
这种加工技术具有成型灵活、节约材料等优点，适用于空间限制较大的产品。
但是树脂缠绕法需要掌握一定的工艺技巧，以确保产品质量。
热塑性复合材料的加工技术在航空航天、汽车等行业得到了广泛的应用。
在航空航天领域，热塑性复合材料可以用于制造机翼、机身等零部件，以提高飞机的载重能力和燃油效率。
在汽车行业，热塑性复合材料可以用于制造车身、底盘等部件，以提高汽车的安全性和节能性能。
随着科学技术的不断进步，热塑性复合材料的加工技术也在不断发展。
一方面，加工工艺越来越精细化和自动化，提高了生产效率和产品质量。
另一方面，新型材料的研发和应用也为热塑性复合材料的加工技术带来了新的发展方向。
例如，纳米级增强材料的应用可以改善热塑性复合材料的力学性能和耐热性能；3D打印技术的应用可以实现复杂形状的制造，提高产品的适应性和精度。
综上所述，热塑性复合材料的加工技术在应用和发展方向上都取得了很大的进展。
tc是什么材料
tc是什么材料
TC是什么材料。
TC是一种常见的材料，它的全称是热塑性聚合物复合材料，是由热塑性聚合
物基体和增强材料（如玻璃纤维、碳纤维等）组成的一种复合材料。
TC材料具有
优异的机械性能、耐高温性能和化学稳定性，因此在工程领域得到了广泛的应用。
首先，TC材料具有优异的机械性能。
热塑性聚合物基体赋予TC材料良好的韧性和可塑性，增强材料则增强了其强度和刚度。
这使得TC材料在承受外部载荷时
具有较高的抗拉强度和抗压强度，能够满足各种工程应用的要求。
其次，TC材料具有良好的耐高温性能。
热塑性聚合物基体具有较高的热变形
温度和热稳定性，使得TC材料在高温环境下能够保持良好的力学性能和形状稳定性。
这使得TC材料在汽车发动机、航空航天等领域得到了广泛的应用。
另外，TC材料还具有优异的化学稳定性。
热塑性聚合物基体具有较好的耐腐
蚀性能，能够抵抗酸碱溶液、有机溶剂等化学介质的侵蚀，因此TC材料在化工设备、管道等领域也有着重要的应用价值。
总的来说，TC材料是一种具有优异机械性能、耐高温性能和化学稳定性的复
合材料，广泛应用于汽车、航空航天、化工等领域。
随着工程材料领域的不断发展，TC材料的性能和应用范围还将不断得到拓展和提升，为各行业的发展提供更加可
靠的支持。
碳纤维增强热塑性复合材料在航空领域的应用及其发展
碳纤维增强热塑性复合材料在航空领域的应用及其发展摘要：本文介绍了碳纤维增强热塑性复合材料在航空领域的应用，阐述了其特点，最后总结了未来纤维增强热塑性复合材料的发展趋势。
关键词：碳纤维；热塑性复合材料；发展趋势引言目前，世界各国在航空飞行器市场上的竞争越来越激烈，航空领域复合材料的应用对飞机减重、耐腐蚀性能和降低成本方面起到重要的作用。
由于环境污染和资源回收问题引发了全球的重视，已经得到广泛应用的碳纤维热固性树脂复合材料遭到了一定程度的冲击。
此时韧性、耐湿、耐腐蚀性好、可冋收性、具有电磁屏蔽能力、在恶劣环境具有稳定性、耐久性的碳纤维热塑性复合材料得到了各国的关注。
碳纤维增强热塑性树脂复合材料(CFRTP)是以热塑性树脂为基体、以碳纤维为增强体而制成的复合材料。
碳纤维是一种含碳量在90%以上且具有高强度、高比模量、低密度、耐高温、耐化学腐蚀、低电阻、高导热、耐辐射以及优良阻尼减震降噪等性能的纤维材料[1]。
热塑性树脂可分为高性能树脂和通用树脂，常见的高性能树脂有聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫酰(PPS)、聚醚酰亚胺(PEI)等。
1 碳纤维增强热塑性复合材料在航空领域的应用1.1国外应用现状洛克希德•马丁公司生产的C-130运输机中许多结构采用了纤维增强热塑性复合材料。
起落架舱门使用的是碳纤维增强聚醚醚酮(C/PEEK)高性能热塑性复合材料，C/PEEK 复合材料的韧性好，可以有效防止沙石等颗粒物的冲击损伤[2-3]。
西科斯基公司生产的CH-53K直升机货厢地板采用的材料为C/PEEK，并使用了电磁感应熔焊技术，增加了飞机的有效载重和容量［4］。
空客公司一直是先进材料应用方面的领军者，并已经成功地将PPS树脂基热塑性复合材料应用在了一些结构简单、尺寸较小的肋、梁等飞机的简单零件上，其中A350XWB机身就采用了很多热塑性复合材料支架和加强角片等[5-6］。
随着高性能热塑性复合材料的材料性能、成形工艺，以及装配技术的提高，已被逐步应用在空客飞机的次承力结构件上，如A340/500, A380固定翼前缘的结构中采用了C/PPS 热塑性复合材料［5］。
碳纤维增强热塑性树脂基复合材料的研究现状
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以热 塑性 树 脂 为基 体 ， 以纤 维 为 增 强体 而 制
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tc是什么材料
tc是什么材料TC是一种材料，全名为Thermoplastic Composite（热塑性复合材料）。
它是一种由热塑性树脂与增强材料（如玻璃纤维、碳纤维等）组成的复合材料。
TC具有良好的可塑性和可加工性，因此在许多领域有广泛的应用。
下面将详细介绍TC的特点、用途和制备方法。
首先，TC具有以下几个特点：1. 高强度：TC中的增强材料可以提高材料的强度和刚度，使其能够承受较大的荷载。
2. 轻质：相比于金属材料，TC具有较低的比重，使得制成的产品更加轻便。
3. 耐腐蚀：TC具有较好的耐腐蚀性能，不易受到化学物质的侵蚀。
4. 耐热性：由于TC中的树脂具有热塑性，可以在高温条件下使用而不会发生熔化。
5. 可回收性：TC具有可塑性，即在加热后可以重塑成不同的形状和结构，可以反复使用和回收。
其次，TC广泛应用于以下几个领域：1. 汽车工业：TC可以用于制造汽车的车身结构和内饰件，具有轻质、高强度和抗冲击等优点。
2. 航空航天工业：由于TC具有良好的耐热性和轻质特点，可以用于制造飞机的结构件、内饰件和隔热材料等。
3. 体育用品：TC可以用于制造高尔夫球杆、网球拍和滑雪板等体育用品，具有轻质、高强度和耐磨性等特点。
4. 建筑工业：TC可以用于制造建筑材料，如防水层、墙体装饰板和窗框等，具有耐候性和抗冲击性能。
最后，TC的制备方法主要有以下几个步骤：1. 选择合适的热塑性树脂和增强材料，根据产品的要求确定配比。
2. 将树脂和增强材料混合均匀，可以通过手工搅拌或机械混合的方式进行。
3. 将混合的材料加热至树脂熔化，并进行挤出或压延成型。
4. 冷却材料，使其固化成为坚固的形状。
5. 根据需要进行加工和表面处理，如切割、打磨和涂装等。
总之，TC是一种具有优异性能的复合材料，具有广泛的应用前景。
随着科技的不断发展，TC的制备工艺和性能将不断改进，为各个领域带来更多的创新和发展机遇。
连续碳纤维增强热塑性复合材料的性能优势及应用举例
- 64 -工 业 技 术随着碳纤维增强热固性复合材料应用的日益成熟，碳纤维增强热塑性复合材料也逐步从航空航天领域走向工业机械、高端医疗、轨道交通、电子电器等多种民用领域。
与传统的热固性碳纤维复材相比，热塑性复合材料具有高韧性、高抗冲击和损伤容限、无限预浸料存储期、成型周期短、可回收利用、易修复等显著特征，具备环保、高效及高性能优势。
该文就分别以碳纤维增强聚醚醚酮、碳纤维增强热塑性聚酰亚胺、碳纤维增强聚苯硫醚这3种复合材料介绍碳纤维增强热塑性复合材料的性能优势，并结合生产和应用实际，重点介绍连续性碳纤维增强聚醚醚酮复合材料在骨外科医疗领域中的性能表现。
１ 几种典型的碳纤维增强热塑性复合材料的性能优势１．１ 碳纤维增强聚醚醚酮（ＰＥＥＫ）复合材料的性能优势聚醚醚酮刚性高、尺寸稳定性好、线膨胀系数小、能承受极大的应力，不会由于时间的延长而产生明显的延伸，而且其密度小，加工性能好，适用于对精细度要求高的部件。
聚醚醚酮本身就是热塑性树脂中耐热性较好的一种，长期的工作温度甚至能达到250℃，在这样的高温环境下，其力学性能基本不受影响。
不过，碳纤维材料的加入可以进一步提升聚醚醚酮材料的性能，尤其是强度、刚性和耐磨性等方面，对于制品的整体使用寿命也有明显的延长作用。
相关实验证明，碳纤维材料的占比在25%~30%时，以聚醚醚酮为基体的复合材料的耐磨性有显著提高。
另外，使用碳纤维增强的聚醚醚酮复合材料与传统的金属材料相比，至少可以减重70％以上，目前国内主要应用于骨科医疗器械，对耐高温、耐磨性要求较高的高端工业领域来说也是理想的制作材料。
１．２ 碳纤维增强热塑性聚酰亚胺（ＴＰＩ）复合材料的性能优势热塑性聚酰亚胺材料在热稳定性、抗冲击性、抗辐射性和耐溶剂性能等方面都表现突出，在高温、高低压和高速等极端环境下，这种材料展现出优异的耐摩擦耐磨损性能。
采用碳纤维进行增强后，可进一步提高这类材料的应用性能，扩大其应用范围。
tpc是什么材料
tpc是什么材料TPC是一种热塑性高分子复合材料，是由聚丁二烯、聚丙烯和聚乙烯等热塑性树脂与玻璃纤维、碳纤维等增强材料复合而成的一种新型材料。
TPC具有优异的机械性能、耐高温性能和耐腐蚀性能，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子电器、医疗器械等领域。
本文将从TPC的材料特性、工艺特点、应用领域和未来发展趋势等方面进行介绍。
首先，TPC具有优异的机械性能。
其强度、刚度和耐疲劳性能均优于传统的金属材料，具有较高的拉伸强度和弯曲强度，同时具有较低的密度，因此具有良好的比强度和比刚度。
此外，TPC还具有优异的耐冲击性能和耐磨损性能，能够在复杂的工作环境下保持稳定的性能。
其次，TPC具有优异的耐高温性能和耐腐蚀性能。
TPC在高温下仍能保持较好的力学性能，具有较好的耐热性和耐老化性能，因此在高温环境下具有广泛的应用前景。
同时，TPC还具有较好的耐化学腐蚀性能，能够在酸碱介质中保持稳定的性能，因此在化工、医疗器械等领域有着广泛的应用。
再次，TPC具有良好的加工性能和成型性能。
TPC可以通过注塑、挤出、压延等工艺进行成型，具有较好的可塑性和可加工性，能够满足不同形状和尺寸的要求。
同时，TPC还具有良好的表面质量和表面处理性能，能够满足不同外观和表面要求。
最后，TPC具有广泛的应用领域和未来发展趋势。
TPC在航空航天、汽车制造、电子电器、医疗器械等领域有着广泛的应用，能够替代传统的金属材料和塑料材料，满足不同领域的要求。
未来，随着材料科学和工艺技术的不断发展，TPC将会在材料性能、加工工艺、应用领域等方面不断取得新突破，有望成为新一代的优异材料。
综上所述，TPC作为一种新型的热塑性高分子复合材料，具有优异的机械性能、耐高温性能和耐腐蚀性能，具有广泛的应用前景和发展潜力。
相信随着材料科学和工艺技术的不断进步，TPC将会在各个领域发挥重要作用，为社会和经济发展做出积极贡献。
碳纤维增强热塑性复合材料的研究进展
2020 年第49 卷第 12 期石油化工PETROCHEMICAL TECHNOLOGY·1153·特约述评DOI ：10.3969/j.issn.1000-8144.2020.12.001［收稿日期］2020-08-03；［修改稿日期］2020-10-29。
［作者简介］张琦（1984—），女，安徽省宿州市人，博士，高级工程师，电话 010-********，电邮 zhangqi01.bjhy@ 。
联系人：张师军，教授级高级工程师，中国石化高级专家，电话 010-********，电邮 zhangsj.bjhy@ 。
［基金项目］中国石油化工股份有限公司资助项目（219025-4）。
碳纤维增强热塑性复合材料的研究进展张 琦，张师军（中国石化 北京化工研究院，北京 100013）［摘要］碳纤维增强热塑性复合材料因出色的机械性能及易于加工、回收等优点受到广泛关注。
对碳纤维/树脂进行界面改性可改善碳纤维与热塑性树脂之间的化学键合、机械啮合以及界面浸润性，进而提高复合材料的综合性能。
对碳纤维增强热塑性复合材料的界面改性和材料性能研究等方面进行了综述，重点总结了碳纤维增强聚酰胺、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚醚砜等热塑性复合材料的最新研究进展。
［关键词］碳纤维；热塑性复合材料；高性能；界面改性［文章编号］1000-8144（2020）12-1153-12 ［中图分类号］TQ 322.4 ［文献标志码］AResearch development on carbon fiber reinforced thermoplastic compositesZhang Qi ，Zhang Shijun（Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry ，Beijing 100013，China ）［Abstract ］Carbon fiber reinforced thermoplastic composite has attracted much attention due to its advantages ，such as excellent mechanical properties ，easy to process and recycle. The interfacial modification of carbon fiber/thermoplastic resin can improve the chemical bonding ，mechanical meshing and interfacial wettability between carbon fiber and thermoplastic matrix ，so as to improve the comprehensive properties of the composite. In this paper ，the research on the interfacial modification ，mechanical properties and other aspects of carbon fiber reinforced thermoplastic composites are reviewed ，and the latest research progress of carbon fiber reinforced polyamide ，polyphenylene sulfide ，polyetheretherketone ，polyetherimide ，polyethersulfone and other thermoplastic resin matrix composites were emphatically summarized.［Keywords ］carbon fibers ；thermoplastic composites ；high performance ；interfacial modification碳纤维（CF ）是由有机纤维在惰性气氛中经高温碳化制得，具有高强度、高比模量、优异的热性能和化学稳定性以及阻尼减震降噪等特性，是优异的增强体材料［1-4］。
金发碳纤维公司连续纤维增强热塑复合材料介绍
KingStrongTM系列CFRTP片材是一种连续纤维增强热塑性复合材料； 具有超高强度及韧性、质轻及可循环利用等特点； 成型便捷、周期短，可热复合成型、模压成型以及缠绕成型等。
片材外观
片材收卷
KingStrongTM 介绍
KingStrong™ 生产设备及流程图
●●●○○ ●●●○○ ●●●●○ ●●●●●
吸音隔热
KingecoPanTM 介绍
KingecoPan™ 产品性能
KingecoPan™ 部分型号板材性能数据表
性能
标准
单位 G6010NC-C3B G5011NC-C3B G6010NC-S3B G5011NC-S3B
材质 厚度 密度
--
--
--
张力控制系统
展丝分散系统
纤维浸渍系统
挤
冷却定型系统
出
机
牵引收卷系统
纤维纱 放卷
纤维展 丝分散
模头浸 渍
独有的全浸渍技术
冷却定 型
牵引收 卷
张力一致
展丝均匀
浸润充分
KingStrongTM 介绍
KingStrong™ 截面SEM照片
独有的全浸渍技术确保玻纤分散及浸润良好
KingStrongTM 介绍
KingecoPan™ 典型型号板材性能数据表
标准
单位
G6010NC-H10B G6010NC-F10B
--
--
片材+蜂窝芯层 片材+发泡芯层
--
mm
10
10
--
g/m2
2700
2570
ASTM C393
MPa
热塑性复合材料的特点.
纤维增强热塑性材料FRTP简述张月 20090546材料科学与工程学院090201摘要：热塑性复合材料是以玻璃纤维，碳纤维，芳烃纤维及其他材料增强各种热塑性树脂的总称，国外称其为FRTP。
先进的纤维增强热塑性复合材料纤维增强热塑性树脂复合材料，具韧性耐蚀性和抗疲劳性高，成型工艺简单周期短，材料利用率高（无废料），预浸料存放环境与时间无限制等优异性能而得到快速发展。
近20年来，随着刚性、耐热性及耐介质性能好的芳香族热塑性树脂基体的出现，以及具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀等优异性能碳纤维、芳伦纤维、碳氟纤维（PTFE）等高性能纤维的发展，使先进热塑性复合材料克服了一般FRTP使用温度低，模量小，强度差等缺点，使其在航空航天等高科技领域获得越来越多的应用。
关键字：浸渍、成型工艺Fiber Reinforced Thermoplastic Material FRTP BrieflyZhangYue 20090546Material science and engineering college 090201 Abstract:Thermoplastic composite material is glass fiber, carbon fiber, aromatic fiber and other materials increase the floorboard of all sorts of thermoplastic resin, foreign called the FRTP. Advanced fiber reinforced thermoplastic composite fiber reinforced thermoplastic resin composites, with toughness corrosion resistance and fatigue resistance is high, the molding process simple cycle short, material utilization high (no waste), prepreg deposit environment and time unlimited superior performance and got rapid development. Over the past 20 years, with rigidity, heat resistance andresistance to medium performance good aromatic thermoplastic resin matrix appearance, and has high strength, high modulus, high temperature resistance, corrosion resistance, and other excellent performance carbon fiber, and aromatic Aaron fiber, fluorocarbon fiber (PTFE), and other high performance fiber development, so as to make advanced thermoplastic composite materials to overcome the general FRTP use low temperature, modulus is small, the strength of the shortcomings of, make its in aerospace and other high-tech areas get more and more applications.Key word: dip, molding technology一、FRTP的种类及其成形方法FRTP按其纤维增强形态如下所示。
热塑性复合材料
热塑性复合材料
热塑性复合材料是一种由连续纤维增强材料和热塑性树脂组成的复合材料。
在
这种材料中，连续纤维通常是玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维，而热塑性树脂可以是聚丙烯、聚酰胺或聚酯等。
热塑性复合材料因其优异的力学性能、耐高温性能和成型加工性能而得到广泛应用。
首先，热塑性复合材料的优异力学性能是其最大的特点之一。
由于连续纤维的
加入，使得复合材料具有很高的强度和刚度，能够承受较大的载荷。
同时，热塑性树脂的良好粘合性能也能有效地传递载荷，提高材料的整体性能。
这使得热塑性复合材料在航空航天、汽车、船舶等领域得到了广泛的应用。
其次，热塑性复合材料具有良好的耐高温性能。
热塑性树脂在高温下依然能够
保持较好的力学性能，不会出现软化或熔化的情况。
这使得热塑性复合材料能够在高温环境下长期稳定地工作，满足特殊工况下的使用需求。
因此，热塑性复合材料在航空航天领域的发展中扮演着重要的角色。
另外，热塑性复合材料还具有良好的成型加工性能。
由于热塑性树脂的特性，
热塑性复合材料可以通过热压成型、注塑成型等工艺进行成型加工，制作出各种复杂的结构件。
这种灵活的加工性能使得热塑性复合材料在制造领域得到了广泛的应用，为产品的设计和制造提供了更多的可能性。
总的来说，热塑性复合材料以其优异的力学性能、耐高温性能和成型加工性能，在航空航天、汽车、船舶等领域得到了广泛的应用。
随着科学技术的不断进步，相信热塑性复合材料将会有更广阔的发展前景，为各个领域的发展提供更多的支持和保障。
热塑性复合材料成型工艺
热塑性复合材料成型工艺热塑性复合材料是以玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等增强各种热塑性树脂的总称，国外称FRTP（Fiber Rinforced Thermo Plastics）。
由于热塑性树脂和增强材料种类不同，其生产工艺和制成的复合材料性能差别很大。
从生产工艺角度分析，塑性复合材料分为短纤维增强复合材料和连续纤维增强复合材料两大类：（1）短纤维增强复合材料①注射成型工艺；②挤出成型工艺；③离心成型工艺。
（2）连续纤维增强及长纤维增强复合材料①预浸料模压成型；②片状模塑料冲压成型；③片状模塑料真空成型；④预浸纱缠绕成型；⑤拉挤成型。
热塑性复合材料的特殊性能如下：（1）密度小、强度高热塑性复合材料的密度为1.1～1.6g/cm3，仅为钢材的1/5～1/7，比热固性玻璃钢轻1/3～1/4。
它能够以较小的单位质量获得更高的机械强度。
一般来讲，不论是通用塑料还是工程塑料，用玻璃纤维增强后，都会获得较高的增强效果，提高强度应用档次。
（2）性能可设计性的自由度大热塑性复合材料的物理性能、化学性能、力学性能，都是通过合理选择原材料种类、配比、加工方法、纤维含量和铺层方式进行设计。
由于热塑性复合材料的基体材料种类比热固性复合材料多很多，因此，其选材设计的自由度也就大得多。
（3）热性能一般塑料的使用温度为50～100℃，用玻璃纤维增强后，可提高到100℃以上。
尼龙6的热变形温度为65℃，用30%玻纤增强后，热形温度可提高到190℃。
聚醚醚酮树脂的耐热性达220℃，用30%玻纤增强后，使用温度可提高到310℃，这样高的耐热性，热固性复合材料是达不到的。
热塑性复合材料的线膨胀系数比未增强的塑料低1/4～1/2，能够降低制品成型过程中的收缩率，提高制品尺寸精度。
其导热系数为0.3～0.36W(㎡·K)，与热固性复合材料相似。
（4）耐化学腐蚀性复合材料的耐化学腐蚀性，主要由基体材料的性能决定，热塑性树脂的种类很多，每种树脂都有自己的防腐特点，因此，可以根据复合材料的使用环境和介质条件，对基体树脂进行优选，一般都能满足使用要求。
聚丙烯腈基碳纤维增强热塑性复合材料成型工艺及应用
聚丙烯腈基碳纤维增强热塑性复合材料成型工艺及应用张超，黄勇（中国石化上海石油化工股份有限公司先进材料创新研究院，上海200540）摘 要：聚丙烯腈基碳纤维增强热塑性复合材料（PAN-CFRTP）因其优异的耐高温性能、刚韧平衡性能等特性，在汽车、医疗器械、航空航天、化工机械等领域被广泛使用。
主要介绍了上浆剂法、液相氧化法、等离子体法三碳纤维界面改性方法以及拉挤成型、缠绕成型、真空辅助成型三种CFRTP成型工艺。
最后通过介绍碳纤维增强尼龙（CF/PA）、碳纤维增强聚苯硫醚（CF/PPS）、碳纤维增强聚醚醚酮（CF/PEEK）三种复合材料的性能特点，说明CFRTP在市场中的巨大应用需求潜力，尤其在航空航天等高端领域。
关键词：聚丙烯腈；碳纤维；热塑性复合材料；界面改性；成型工艺中图分类号：TB 322 文献标识码：A 文章编号：2095-817X（2021）01-0059-005聚丙烯腈基碳纤维（PAN-CF）的制备分为聚丙烯腈原丝液的制备以及碳纤维的制备。
首先，聚合反应单体丙烯腈与加入的少量第二单体（如丙烯酸甲酯）和第三单体（如亚甲基丁二酸），以偶氮二异丁腈（AIBN）为引发剂，以二甲基亚砜（DMSO）或硫氰酸钠（NaSCN）为溶剂，通过共聚反应生成聚丙烯腈原丝液。
接下来，聚丙烯腈原丝液经过纺丝、预氧化、低温碳化、高温碳化、石墨化等工艺过程，得到含碳量大于90%的无机碳材料，即PAN-CF[1]。
PAN-CF的碳化收率能达到45%，高于其他几种原料（沥青、粘胶、酚醛等）制备的碳纤维。
PAN-CF成为如今生产应用研究最为广泛的碳纤维，得益于其生产工艺流程易控，成本较低。
碳纤维由于其独特的乱层石墨结构，高强高模，且耐高温、耐腐蚀。
一般来说，碳纤维主要是通过与热塑性、热固性树脂复合，通过一定的成型工艺制备得到复合材料，才能发挥其优异的综合性能。
热塑性树脂包括聚丙烯（PP）、聚酰胺（PA）、聚苯硫醚（PPS）、聚醚醚酮（PEEK）等。
连续碳纤维增强热塑性复合材料的性能优势及应用举例
连续碳纤维增强热塑性复合材料的性能优势及应用举例1. 引言1.1 介绍连续碳纤维增强热塑性复合材料的基本概念连续碳纤维增强热塑性复合材料是一种结构性材料，由热塑性树脂和连续碳纤维预制件通过加热和压缩成型而成。
碳纤维是一种轻质、高强度、高模量且耐腐蚀的纤维材料，通常是以聚丙烯、聚酰胺等树脂作为基体，通过拉拔、串纤工艺制备而成。
碳纤维在高强度、高模量、耐高温等方面具有显著的优势，使得连续碳纤维增强热塑性复合材料在各个领域得到广泛应用。
该材料具有优异的成形性能和耐用性，可根据工程需求灵活设计成各种形状，具备出色的强度和刚度。
连续碳纤维增强热塑性复合材料的制备工艺复杂，但具有良好的成本效益和综合性能，被广泛应用于航空航天、汽车工业、体育器材制造等领域。
随着技术的不断进步和材料性能的提升，这种复合材料将在未来展现更广阔的应用前景。
1.2 说明本文将重点讨论该材料的性能优势和应用本文将重点讨论连续碳纤维增强热塑性复合材料的性能优势和应用。
这种复合材料在工程领域中具有重要的应用前景，其独特的性能使其成为许多行业的首选材料之一。
通过深入探讨该材料的高强度、高刚度、优异的耐磨性和耐腐蚀性，以及良好的疲劳性能，我们可以更好地了解其在各个领域中的优势和潜在应用。
在接下来的内容中，我们将详细讨论连续碳纤维增强热塑性复合材料在汽车工业、航空航天领域和体育器材制造中的具体应用例子。
通过这些案例，读者可以更加直观地了解该材料的实际应用场景以及其对这些行业的推动作用。
我们将总结该材料的性能优势和广泛应用，并展望其在未来的发展前景。
【字数：207】2. 正文2.1 连续碳纤维增强热塑性复合材料的性能优势1. 高强度和高刚度：连续碳纤维增强热塑性复合材料具有高强度和高刚度的特点，这是由于碳纤维本身具有优异的机械性能，能够承受较大的拉伸和压缩力。
在复合材料中，碳纤维与热塑性树脂的结合，使其具备更强的强度和刚度，能够承受更大的力和扭矩，适用于要求高强度和高刚度的应用场合。
碳纤维热塑工艺
碳纤维热塑工艺1. 简介碳纤维热塑工艺是一种利用热塑性树脂与碳纤维相结合的加工技术。
碳纤维是一种轻质而高强度的纤维材料，具有优异的机械性能和化学稳定性。
通过热塑工艺，可以将碳纤维与热塑性树脂熔融混合，然后通过模具成型，最终得到具有复杂形状的碳纤维复合材料制品。
2. 工艺流程碳纤维热塑工艺的主要流程包括原材料准备、熔融混合、成型和固化等步骤。
2.1 原材料准备碳纤维热塑工艺的原材料包括碳纤维和热塑性树脂。
碳纤维一般是以纱线或者布料的形式供应，需要根据具体产品的要求进行切割和整理。
热塑性树脂一般以颗粒或者片状供应，需要根据工艺要求进行熔融处理。
2.2 熔融混合熔融混合是将碳纤维和热塑性树脂进行熔融融合的过程。
首先将热塑性树脂加热至熔点以上，使其变成流动状态。
然后将碳纤维逐渐加入热塑性树脂中，通过搅拌或者挤出等方式将两者充分混合。
混合过程中需要控制温度和时间，以确保碳纤维和树脂的充分结合。
2.3 成型成型是将熔融混合物通过模具成型的过程。
根据产品的形状和尺寸要求，选择合适的模具进行成型。
将熔融混合物注入模具中，并施加适当的压力和温度，使其充分填充模具的空腔。
然后将模具放置在冷却装置中进行冷却，使混合物固化成型。
2.4 固化固化是将成型后的碳纤维复合材料进行加热处理，使其进一步固化。
固化过程中，树脂分子会发生交联反应，形成三维网络结构，提高复合材料的强度和硬度。
固化的温度和时间需要根据树脂的特性和产品的要求进行控制。
3. 工艺优势碳纤维热塑工艺具有以下几个优势：3.1 成型灵活性高碳纤维热塑工艺可以根据产品的要求进行灵活的成型，可以制造出各种复杂形状的产品。
相比于传统的成型工艺，如压塑和注塑等，热塑工艺可以更好地保持碳纤维的纤维方向性和连续性，提高产品的力学性能。
3.2 重量轻、强度高碳纤维是一种轻质而高强度的材料，与热塑性树脂相结合后，可以制造出重量轻、强度高的复合材料制品。
这种材料在航空航天、汽车、体育器材等领域具有广泛的应用前景。
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GF 金 金 PC AB 钢 维 维 0% 合 合 纤 纤 +3 镁 铝 碳 拉 PA 夫 凯 子 量 超 高 分 聚 乙 烯 S
碳纤维热塑性复合材料
Thermoplastic Composites an属取代方案：以塑代钢 VS 镁合金/铝合金
ü 热塑性复合材料（碳纤维/玻璃纤维）
ü 高性能尼龙（PA1010、PA1012、PA6T，PA10T，PPA ） ü 特种工程塑料（PPS、PEEK、PI） ü 太阳能电池用特种材料
熔融浸渍法 （Hot-melt prepreg）
C LFT与G LFT
粉末静电浸渍
玻璃纤维纱
收卷装置 浸渍槽 加热装置
混纺法
叠膜层压成型
密 度 (g/cm^3) 密 度 (g/cm^3) 7.8
2.7 1.03 1.2 1.36 1.8 1.8 1.43 0.98
刚度（MPa）
模 量 (G P a )
350 模 量 (G P a ) 300 250 200 150 100 70 50 2.5 0
GF 金 金 PC 钢 维 维 S AB 0% 合 合 纤 纤 +3 镁 铝 碳 拉 聚 乙 子 量 烯
内容
Ø纤维按照原材料分类 Ø碳纤维在汽车上应用 Ø热塑性复合材料的制造
按成分划分 Ø芳纶纤维 （防弹纤） Ø碳纤维 ØPBO纤维 Ø玻璃纤维 Ø超高分子量聚乙烯纤维 Ø玄武岩纤维
拉伸强度（MPa）
拉 伸 强 度 (MPa) 4000
拉 伸 强 度 (MPa)
3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 40 0
320
230
90 70 40 2.6 10
PA
凯
夫 超 高
分
内容
Ø纤维按照原材料分类 Ø碳纤维在汽车上应用 Ø热塑性复合材料的制造
热固性碳纤维在引擎盖上应用
电动车应用
汽车后视镜
后尾门系统
内容
Ø纤维按照原材料分类 Ø碳纤维在汽车上应用 Ø热塑性复合材料的制造
碳纤维热塑性复合材料制造工艺
Ø 熔融浸渍 hot-melt Prepreg） Ø 束丝浸渍法 Powder coated towpreg Ø 混纺法 Commingling Ø 叠膜法 Film stamping Ø 液体浸渍成型 Liquid vacuum infusion